19世紀末、イギリス。少年ばかりを狙った連続殺人事件がロンドンの市民たちを脅かしていた。ウィリアム・ジェームズ・モリアーティは、被害者の共通点から犯人がとある貴族であることを探り当てる。特権階級の立場を利用し、弱い立場の少年たちを慰み者にする殺人犯を断罪すべく、“犯罪相談役（クライムコンサルタント）”であるウィリアムが作り上げた計画は……。

生まれながらに一生涯の身分が決められる階級制度は人間同士の差別を生んだ。そんな階級制度を嫌悪するモリアーティ伯爵家の嫡男アルバートは、慈善活動で訪れたラグド・スクールで不思議な魅力を持った孤児の少年に出会う。大人顔負けの博識でどんな相談にも応える彼のもとに自然と集まる人々。そしてアルバートもまた彼にある提案を持ちかける。

アルバートの推薦でモリアーティ家は孤児の兄弟を養子に迎えた。しかし養子といえど下級階級（アンダークラス）出身者。真の「貴族の子ども」に成り代わることはできない。家族どころか使用人たちさえもふたりを見下し虐げる様子に、アルバートは……。モリアーティ家の三兄弟、アルバート、ウィリアム、ルイス。血のつながり以上に彼らを強く結びつけた幼い日の契約と誓い。壮絶な過去が明らかに……！

赴任先の大学近くに移住したウィリアムたちは、領主のベルファー子爵から晩餐に招かれる。贅を尽くした食事の後に案内された子爵自慢の温室には、希少な植物が集められていた。植物の世話を任されているのは庭師のバートンという男。ウィリアムは、彼の妻のミシェルが子爵を深く恨んでいると聞いたことを思い出す。しかし子爵に横柄な態度で頤使されても、バートンはただ黙々と従っていて…。

数学教授としてダラム大学で教鞭をとるウィリアムは、生徒のルシアンが出掛けたきり3日も戻ってきていないことを知る。しかもルシアンが愛を誓っていた酒場の女給が、橋の上から身を投げて亡くなったばかり。大学の経営を手伝うジェントリーのダドリーは、特に心配する必要はないと言うが…。不審に思ったウィリアムはふたりの仲間を呼び寄せ、ルシアンの動きを探り始める。

エンダースが犯した殺人の隠蔽工作を手伝うウィリアム。上手く隠蔽できたと安心するエンダースだったが、ウィリアムたちによる計画の準備は着々と進められていた。船内に作られた豪華な劇場で、世界初の船上バレエの上演が始まった。そしてその裏で、犯罪劇の幕も切って落とされる…!　ウィリアム達に翻弄されたエンダースは、再びナイフを握りしめ…。

ベーカー街221B。アフガン戦争帰りの元軍医のジョンは、大家であるハドソンのお眼鏡に適い、諮問探偵シャーロックの同居人となった。しかし出会って早々、なぜかシャーロックがドレッバー伯爵殺害容疑で逮捕されてしまう！現場には血文字でシャーロックの名前が残されていたほか、証拠品も多数見つかったというのだが…。

ドレッバー伯爵殺しの真犯人を探すシャーロックとジョンは、殺害現場で見つけた結婚指輪を餌に犯人へ罠を仕掛けた。大立ち回りのすえ、ウィリアムたちに指輪を奪われるものの、シャーロックの推理で真犯人を突き止める。犯行を認めた真犯人からシャーロックはある奇妙な取引を持ち掛けられて…。

ノアティック号事件、ドレッバー殺し、その犯人の後ろには黒幕がいる。しかしその正体にたどり着く糸口を掴めず苛立つシャーロックは、貴族の不審死の話に飛びつくも空振り…。八つ当たり気味の態度でジョンと大喧嘩してしまう。そんな帰路の列車の中で、偶然にもウィリアムと再会する。

走行中の列車の中で起きた殺人事件。シャーロックはウィリアムとともに、次の停車駅に着くまでの48分間で犯人を見つけ出すと宣言する。殺害現場の状況証拠から犯人を絞り込んでいくシャーロック。一方ウィリアムは犯罪者心理から犯人像をプロファイリングしていく。二人が導き出した答えは…。

陸軍情報部長官のマイクロフトに呼び出されたアルバートは、国家を揺るがす機密文書の奪還と、文書を盗んだ女の抹殺を命じられる。一方、ボヘミア王からの依頼を受けたシャーロックは、結婚を控えた王を脅迫する謎の女を追うことに。女の名前はアイリーン・アドラー。それはアルバートの密命のターゲットでもあった…。

ウィリアムによる計画の元、アルバートはアイリーンを仮面舞踏会に招く。会場では巷で話題の“犯罪卿”をテーマとした余興が開かれていた。男装姿で現れたアイリーンは、余興を利用してアルバートに接触する。そして、文書と引き換えに、身の安全と文書を盗んだ罪を不問にするよう訴えるが…。

シャーロックはアイリーンの交渉相手が政府ではなく犯罪卿であることを見抜きつつも、交渉の場へ向かう彼女を見送った。アイリーンは廃教会で犯罪卿との交渉を開始する。しかし、文書を渡そうとしたその時、別れを告げたはずのシャーロックが現れる。アイリーンを守るためシャーロックが犯罪卿と交わした取引きとは…。

新しい名前を得て、モリアーティ陣営のメンバーとなったボンド。ウィリアムはそんなボンドと、モラン、ルイス、フレッドに、銀行の貸金庫に預けた荷物を取ってくるよう指示する。しかし4人が訪れた銀行が偶然にも強盗犯に占拠されてしまう。即座に自身の役割を見定めて行動するモランたちに対して、ボンドの取った行動は…？

「ジャック・ザ・リッパー」を名乗る犯人による娼婦ばかりを狙った連続殺人事件。現場となった貧民街では、事件をきっかけに自警団とヤードの対立が勃発していた。"本物の"ジャックの依頼を受けたウィリアムは、真犯人の本当の狙いを見破り、計画を打ち砕くための大立ち回りを仕掛ける！

ウィリアムたちが収めたはずの「ジャック・ザ・リッパー」事件の犯人が逮捕された！しかし、アータートン主任警部による冤罪を疑ったレストレードは、同僚のパターソンの助言に従い冤罪の証拠となる裏帳簿を探すためにシャーロックを頼ることに。一方、パターソンはボンドと接触し、警察内部への侵入を手引きしていた――

かつて孤児院で暮らしていたころ、ウィリアムは大人顔負けの知識と度胸で孤児院の窮地を救ったことがあった。残された裁判記録によると、ウィリアムはとある貴族に600ポンドを貸し、ある戯曲をなぞった契約を結んだという。契約を踏み倒そうとした貴族に対して、ウィリアムが打った策とは…

平等な社会の実現のために活動する庶民院の若手議員・ホワイトリーは、正義の「白い騎士（ホワイトナイト）」と称され、民衆の支持を集めていた。しかしその活動を快く思わない者たちより依頼を受けたミルヴァートンが、ホワイトリー排除に動き出す。一方、ホワイトリーの志に興味を持ったウィリアムたちも彼を試してみることに…。

アルバートから貴族院の不正の証拠となる資料を受け取ったホワイトリーは、貴族院との取引を試みるため、一人で交渉場所に向かう。しかしそこに待っていたのは脅迫王・ミルヴァートンだった。ホワイトリーがミルヴァートンに取引を持ち掛ける中、最愛の弟にミルヴァートンの魔の手が差し迫る…。

ジョンが婚約者のメアリーを連れてきた。突然の結婚話に驚愕するシャーロックだが、メアリーの思いつめた様子に気が付く。話を促すと、彼女は美しい６つの真珠を取り出し、その真珠の謎と父親の失踪について語り始めた。真相を知りたいとシャーロックに依頼するメアリーだが、彼女はまだ何かを隠しているようで…。

学生時代の反政府勢力とのつながりをネタに、ミルヴァートンに脅迫されていたメアリー。シャーロックは脅迫のネタとなる証拠品を盗み出すため、ミルヴァートンの留守中に彼の屋敷に忍び込むことに。しかしそれすらもミルヴァートンの計画通りだった。シャーロックが足を踏み入れた先。そこにいたのは――。

新聞各紙に掲載された"犯罪卿"ウィリアム・ジェームズ・モリアーティからの突然の犯行声明によって、貴族たちからの糾弾、民衆たちからの怒り、すべての矛先が"モリアーティ”へと集まっていく。ウィリアムが企てたモリアーティプランの総仕上げ、最後の事件がついに幕を開ける――。

自らの死をもって計画を遂げようとするウィリアム。その強い意志を受け入れた仲間たちは、それぞれに己の役割をまっとうするために動き出す。一方、"犯罪卿”ウィリアムから幕引きを託された"探偵”シャーロックもまた、ウィリアムの計画の真意にたどり着く。ロンドンを見下ろすタワーブリッジの上で、再び対峙したウィリアムとシャーロックは…。