神探夏洛克·福尔摩斯与他清醒的陪护乔恩·华生医生一起，利用他读懂人和分析犯罪的超凡能力，协助纽约警方处理一些棘手的案件。在本季首播中，福尔摩斯为一起入室抢劫杀人案提供咨询。

夏洛克利用自己的推理能力，就一名年轻人在进入公寓时被枪杀的谋杀案进行咨询。与此同时，华生与她的前男友泰·莫斯坦共进晚餐。

夏洛克和华生就一起涉及连环杀手的儿童诱拐案进行了协商。连环杀手的绰号是 "气球人"，因为他在每个犯罪现场都会留下一批标志性的气球。

当夏洛克调查华尔街一家顶级公司的一系列谋杀案时，他自己可能也会被一个反社会的杀手所利用。乔恩在一次相亲中被陷害，并展现出了调查直觉。

夏洛克试图确定是谁杀害了一家医院的虚弱病人和绝症病人，让他们看起来像是自然死亡。与此同时，夏洛克了解到更多关于乔恩决定放弃外科手术生涯的信息。

乔恩受邀与夏洛克的父亲共进晚餐。与此同时，夏洛克调查了一架小型喷气式飞机的坠毁事件，揭开了一个简单事故之外的谜团。

夏洛克协助破获了一起双重谋杀案，其作案手法与 13 年前发生的一系列谋杀案如出一辙。与此同时，华生在被夏洛克冷落后，来到了他以前的康复中心，以了解更多关于她所照顾的神秘男子的情况。

在调查一起造成两人死亡的爆炸案时，夏洛克发现了一起沉寂多年的犯罪案件。与此同时，华生鼓励夏洛克最终选择一个担保人。

夏洛克运用他标志性的演绎推理技巧找到了杀害大学教授的凶手。与此同时，华生接到了一位昔日恋人的电话，需要她帮助推翻肇事逃逸的指控。

当一个名为“利维坦”的银行金库被攻破时，夏洛克被叫去调查。与此同时，当夏洛克见到乔恩的家人并为她选择成为一名清醒的陪护辩护时，乔恩惊喜万分。

夏洛克和乔恩调查了曼哈顿一家高档酒店总经理的谋杀案，他的尸体在一台工业洗衣机内被发现。同时，由于乔恩在夏洛克身边的时间快到了，夏洛克给了她一个学徒的机会。

夏洛克与英国罪犯“M.”重逢，“M.”似乎跟踪夏洛克来到纽约。与此同时，乔恩对于离开夏洛克并接手一个新客户持保留意见。

在被纽约警察局停职期间，夏洛克调查了一起涉及阴谋论者的可疑肇事逃逸事故。与此同时，华生试图在夏洛克和格雷格森之间斡旋。

夏洛克追捕马丁·恩尼斯，在他再次作案之前，他是一名难以预料的罪犯。在调查过程中，夏洛克被迫与凯瑟琳·德拉蒙德并肩作战。与此同时，华生面临着被赶出公寓的命运。

当夏洛克的前毒贩瑞斯前来寻求帮助时，华生在瑞斯暗示嗑药的夏洛克会成为一名更好的侦探后，对夏洛克的清醒感到担忧。

夏洛克调查贝尔警探遇袭一案，他认为这将是一桩悬而未决的案件。然而，当疑似袭击者被发现死亡后，案件出现了意想不到的转机。与此同时，夏洛克鼓励乔恩学习自卫。

夏洛克调查了一起涉及一位富有慈善家的案件，这位慈善家认为自己的不治之症是别人故意给他的。与此同时，夏洛克试图将乔恩送到一家可疑的干洗店，教她推理技巧。

一位妻子失踪了，乔恩开始调查她的第一个单独案件。失踪的妻子留下了一段饱含泪水的视频，视频中提到了一起地铁站台谋杀案。在乔恩寻找失踪妻子的同时，夏洛克也在调查这起谋杀案。

夏洛克和乔恩试图阻止美国最大的金库在一场致命的暴风雪中遭到抢劫。与此同时，福尔摩斯为变性人哈德森女士提供庇护，她正从最近一次失恋中恢复过来。

夏洛克和乔恩在追捕一名被谋杀的勒索犯的同伙，这名勒索犯的目标是强奸受害者的家人。与此同时，夏洛克拒绝庆祝他戒酒一周年。

当塞巴斯蒂安·莫兰揭露一名被认为死于心脏病的男子实际上在莫里亚蒂的预定受害者名单上时，夏洛克重新开始了对莫里亚蒂的追捕。

夏洛克同意接手一个自称是莫里亚蒂的人的案子，希望这能让他更接近找到他的克星。与此同时，格雷格森鼓励乔恩放弃她选择的危险工作，重新做一个清醒的伴侣。

当夏洛克为昔日情人艾琳·阿德勒的再次出现而震惊时，一系列闪回镜头揭开了导致他沉溺于毒瘾的动荡事件。与此同时，他和乔恩再次发现自己陷入了神秘莫测的莫里亚蒂的魔爪之中。

当夏洛克为昔日情人艾琳·阿德勒的再次出现而震惊时，一系列闪回镜头揭开了导致他沉溺于毒瘾的动荡事件。与此同时，他和琼再次发现自己陷入了神秘莫测的莫里亚蒂的魔爪之中。

夏洛克被叫到伦敦重审一桩旧案，在那里他不得不面对自己的哥哥麦考夫。虽然兄弟俩几年前曾大吵一架，但麦考夫允许夏洛克和乔恩住进他的新家贝克街221B。在乔恩的夹击下，兄弟俩不得不面对他们那段错综复杂的历史。

当一位备受尊敬的数学家被发现死亡时，福尔摩斯和华生开始着手侦破一起谋杀案以及他试图破译的那个高度保密的方程式的目的。与此同时，一位昔日病人的儿子向华生借钱，这让华生感到十分矛盾。

当福尔摩斯和华生开始追查一名泄露机密信息的民间承包商时，他们被一群保护他的网络活跃分子盯上，生活因此被打乱。与此同时，乔恩听从了朋友的建议，注册了一项在线约会服务。

当一位金融咨询公司的首席执行官被毒死时，夏洛克过去的一个女人成为了可能的嫌疑人。

福尔摩斯和华生发现了一具前杀手的尸体，于是他们开始在黑帮的黑暗世界中寻找凶手。与此同时，华生帮助一位好友追踪一位曾让她一见倾心的神秘男子。

格雷格森上尉的家遭到入侵，福尔摩斯和华生努力在蒙面枪手再次袭击之前找到他。与此同时，格雷格森向他的团队透露了一些他的私生活。

夏洛克的弟弟麦考夫来到纽约，邀请福尔摩斯和华生帮助解决一桩涉及其前未婚妻的案件。与此同时，夏洛克很难接受麦考夫和乔恩的关系。

一位年轻貌美的女子被谋杀，福尔摩斯和华生调查了她与一位亿万富翁首席执行官的关系。与此同时，麦考夫为夏洛克提出了搬回伦敦的理由。

福尔摩斯和华生发现了一个连环杀手的身份，而这个连环杀手的案子已经不了了之，他们发现自己与纽约警察局的人针锋相对。

一项调查出现了严重错误，夏洛克必须在警方的正式调查中作证，这危及到他和华生在纽约警察局的前途。

对冲基金经理同时也在经营庞氏骗局，当他被谋杀后，福尔摩斯和华生必须确定他的客户中谁有罪。此外，夏洛克还在考虑担保一位正在戒毒的同伴。

福尔摩斯和华生与莫里亚蒂面对面，他们曾经的对手被请来担任一起绑架案的顾问。与此同时，贝尔警探继续在康复的道路上挣扎。

桶里发现了一具尸体，福尔摩斯和华生开始调查黑手党与谋杀案的关系。与此同时，夏洛克试图与贝尔侦探和解。

乔恩在复查夏洛克的一起悬案时，发现了一起与罕见史前化石有关的未决谋杀案；夏洛克作为戒酒担保人的责任跨越了个人界限。

福尔摩斯最近一次调查是在一家专业舞蹈公司，一名崭露头角的芭蕾舞演员被谋杀。与此同时，华生的朋友声称一名无家可归的退伍军人被绑架，华生开始独自调查，寻找他的下落。

福尔摩斯和华生被迫与夏洛克在苏格兰场的前同事加雷斯·雷斯垂德合作调查一起爆炸案，双方关系日趋紧张。

福尔摩斯和华生就一起案件进行了协商，在这起案件中，一名多年前涉嫌谋杀妻子的男子收到了一份赎金要求，要求将妻子安全送还。与此同时，雷斯垂德在褐石屋过夜，似乎不愿离开。

一位著名的癌症研究员被发现死亡，福尔摩斯和华生必须确定这位科学家的早逝是否与其最新的尖端发明有关。与此同时，贝尔终于获准重返战场。

一个以咬伤受害者而闻名的连环杀手似乎又在杀人，尽管他已被推定死亡。

一名扒手死于炭疽中毒，福尔摩斯和华生为了防止更多的人死亡，开始追查毒素的来源。

当夏洛克的哥哥麦考夫突然返回纽约时，他的动机引起了夏洛克和乔恩之间的不和。与此同时，一桩失踪案将夏洛克和乔恩带入了无人驾驶飞机的世界。

夏洛克被迫与疏远的兄弟麦考夫合作，共同侦破一桩生死攸关的案件，公事变成了私事。

福尔摩斯和华生与英国情报机构军情六处（MI6）有了接触，因为一起普通的谋杀案调查竟然产生了国际和政治影响。同时，在一场危机之后，华生重新评估了她与夏洛克及其哥哥麦考夫之间的关系。

夏洛克和乔恩之间日益紧张的关系使他们的合作关系走到了十字路口，但他们在帮助夏洛克的哥哥麦考夫时努力将分歧搁置一旁，因为麦考夫面临着叛国和谋杀的指控。

夏洛克带着一名新学徒回到纽约，在被伦敦军情六处解雇后，他重新燃起了与纽约警局合作的兴趣。然而，格雷森不允许他在没有得到他的前搭档、纽约警局的新任私家侦探乔恩的允许下，重新为警局提供咨询。

当夏洛克和乔恩联手调查一起双重凶杀案时，夏洛克的新学徒对夏洛克和乔恩工作默契的嫉妒压倒了她的判断力，威胁到了调查工作。

夏洛克在参加数学谜题比赛时偶然发现了一具尸体，他帮助了他的“非正规”专家网络中的一位数学天才。乔恩在得知凯蒂的过去后，试图伸出橄榄枝。

夏洛克接手了一起人工智能软件程序失窃案，但他宁愿推翻计算机的能力也不愿找到窃贼，于是他找到了乔恩。当乔恩发现夏洛克瞒着她与安德鲁会面时，她与夏洛克正面交锋。

福尔摩斯和凯蒂调查了一起邮局店主谋杀案，该店主的死与非法钻石交易有关。与此同时，格雷森因殴打了一名纽约警察同事而前途堪忧。

福尔摩斯和华生在寻找一名为偷窃稀有地图而犯下谋杀罪的小偷。与此同时，华生开始担心夏洛克对凯蒂日益增长的私生活的干涉。

百无聊赖的夏洛克将自己的调查工作强加给了乔恩，后者正试图找到一位失踪了五年的女士，而唯一的线索就是她失踪地点的肉豆蔻气味。与此同时，乔恩与异地男友安德鲁之间的感情也受到了考验，因为一个过去的男人再次出现并请求她的帮助。

一名警官被谋杀后，福尔摩斯和华生与纽约警察局联手。此外，夏洛克还在寻找一个 "康复博客 "的创建者，他在博客中发布了自己在戒酒会议上的个人陈述。

当华生与福尔摩斯和凯蒂一起寻找一名失踪的护士时，这名护士的踪迹将他们引向了最近失踪的另一个人。

凯蒂试图找到一名离家出走的少年，而夏洛克和乔恩则在调查一起案件，一名杰出的生物工程师被谋杀，看起来是贩毒集团所为。此外，乔恩做出了一个重大的人生决定，但她担心这会对夏洛克产生负面影响，殊不知夏洛克也有自己的大新闻。

华生开始了她的新工作，成为一家保险公司的内部调查员。然而，当她和福尔摩斯联手除掉一个对凯蒂迫在眉睫的威胁时，她的注意力转移到了一个对她和福尔摩斯都很重要的案件上。

由于凯蒂的安全受到了迫在眉睫的威胁，她开始崩溃，夏洛克和乔恩加紧努力帮助她。此外，夏洛克和凯蒂的关系起源也被揭开。

一名讨债人被谋杀，福尔摩斯和华生试图从数千名欠债消费者中缩小嫌疑人范围。与此同时，华生与安德鲁的关系也有了进展，安德鲁第一次邀请她去见他的父亲。

一起意外的事件让华生再次接触到了被她绳之以法的犯罪头目埃兰娜·马奇。此外，在华生分心的情况下，福尔摩斯与贝尔侦探合作调查了当地动物园的一起盗窃案。

福尔摩斯和华生在调查一连串谋杀案时，发现凶手在受害者身上留下了装有现金的信封。此外，福尔摩斯在华生经历个人危机后对她做出了慷慨的举动。

福尔摩斯在毒瘾最严重的时候被卷入了一名女子的谋杀案，为了找到他们之间的联系，福尔摩斯自己展开了调查。在华生的帮助下，福尔摩斯重新找回了自己的脚步，但线索却让他对自己的性格产生了怀疑。

福尔摩斯和华生调查了一起谋杀案，起初看起来像是一起路怒症事件，但当他们得知受害者死时被闪电冰冻后，案件有了新的进展。此外，当华生的母亲发现乔恩的哥哥有外遇时，她让乔恩陷入了尴尬的境地，不得不与哥哥对质。

一家共享出行公司的司机故意被一辆城市出租车撞倒，福尔摩斯和华生怀疑这是否是同行嫉妒。福尔摩斯与他的一位长期“非正规”顾问之间的偶然恋情变得复杂起来，因为这位女士提出了一个令人震惊的要求。

福尔摩斯和华生发现自己身处一场互联网内战之中，因为他们定期合作的匿名黑客组织 Everyone 的一名成员被谋杀了。

福尔摩斯和华生调查了一起职业怀疑论者谋杀案，此人以揭穿超自然、宗教和科学现象为生。当他的凶杀案暴露出对国土安全的潜在威胁时，案件变得十分紧急。此外，格雷森队长的女儿、纽约市警察局的同事汉娜也请求华生帮助她处理一起案件。

纽约市两名医护人员在一起绑架案中遇害，福尔摩斯和华生加入了追捕行动，以找到凶手和他绑架的女人。此外，福尔摩斯还得知了关于他的康复赞助人阿尔弗雷多的重要信息，这让他们之间的关系变得紧张起来。

在地下通道，一名中年男子被刺杀，案件开始侦查。通过指纹福尔摩斯锁定了一名女性在逃犯。而杀人案件却还没有结束。陆续在多个凶杀现场找到了该逃犯的指纹。而在福尔摩斯勘察该逃犯所越狱的监狱时却发现该罪犯并没有逃离该监狱而是被人杀死在了垃圾区。那么是谁杀了她？又是谁制造了这名罪犯外逃的假像？而她的指纹又是怎么跑到那些凶杀现场去的。谁是杀了那些人的真凶？夏洛克进行了追查。

福尔摩斯和华生正在调查一名福尔摩斯网上养蜂社区成员的死亡事件，该成员是一名研究东北部致命蜜蜂疫情的研究员。在调查过程中，他们遇到了塔拉·帕克，一位杰出的昆虫学家、学者和纽约养蜂协会的领袖。此外，格雷森警监在一次书本之外的调查中寻求华生的服务，帮助他做出了一个改变人生的决定。

福尔摩斯和华生开始了一项私人调查，因为福尔摩斯的康复担保人阿尔弗雷多突然失踪了。在深入阿尔弗雷多的生活寻找线索的过程中，福尔摩斯怀疑他们的朋友是否被绑架，或者更糟糕的是，他是否毒瘾复发。