故事發生在1947年的英格蘭，名聲遠揚的大偵探福爾摩斯（伊恩·麥克萊恩 Ian McKellen 飾）如今已是93歲高齡的老人了，晚年期間，他過著離羣索居的生活，陪伴在他身邊的只有管家芒羅夫人（蘿拉·琳妮 Laura Linney 飾）和她的兒子羅傑（米羅·帕克 Milo Parker 飾）。
雖然已經不再過問江湖中的種種紛紛擾擾，但是對於福爾摩斯精彩的一生來說，仍舊有一些未解的謎團令他耿耿於懷。日漸僵硬的身體，每況愈下的記憶力和推理能力讓他越發的意識到，現在，此刻，是他解開這些謎團的最後機會了。就這樣，在缺少了老搭檔華生的情況下，福爾摩斯獨自開始了他的最後一次推理。