夏洛克的重新歸來由一個安德森假想的故事開始。安德森假想夏洛克的假死是使用的假面具和一個催眠師的幫助。但是這個推測隨即被 雷斯垂德(拉珀特·格雷夫斯 飾)探長給否決了。探長認為這是因為安德森一直以來的愧疚情感在作怪，因為安德森認為是因為自己的誤解導(dǎo)致了夏洛克的自殺。而就在這個時候，麥考夫親自潛伏進入了塞爾維亞，救出了在那里正在被嚴刑逼供的夏洛克。麥考夫表示現(xiàn)在倫敦有一個地下網(wǎng)絡(luò)正在活動，夏洛克需要對付這個地下網(wǎng)絡(luò)進行的恐怖活動，夏洛克正式回歸倫敦。

華生再次來到了貝克街221B，見到了哈德森太太。因為上次夏洛克自殺的事情，華生至今不愿意使用手機和朋友們聯(lián)系。哈德森太太見到華生十分傷感，華生告訴哈德森太太自己有了新的戀人，并且打算結(jié)婚了。華生再次重申了自己和夏洛克不是戀人，自己不是基佬。麥考夫告訴夏洛克自己至今仍然沒有告訴華生夏洛克仍然存活的消息，哈德森太太也不知道。

夏洛克打算給華生一個驚喜。夏洛克來到華生所在的餐館，這個時候華生正在打算向瑪麗求婚。夏洛克假扮成侍者，出現(xiàn)在了華生的面前。夏洛克一如既往的毒舌，這讓華生當即揍了夏洛克一頓。夏洛克向華生解釋了自己失蹤并且隱瞞消息的原因，結(jié)果被華生再次揍了一頓。夏洛克邀請華生和自己一起去破案，但是被華生拒絕了，夏洛克再次被揍了一頓。

失去了助手的夏洛克只能邀請茉莉作為自己的助手幫助自己破案。華生因為夏洛克和瑪麗都不喜歡自己的胡子刮去了胡子，并且被瑪麗嘲笑了一頓。茉莉有了對象，不能夠繼續(xù)跟著夏洛克在一起破案。夏洛克開始正式著手對付倫敦的地下網(wǎng)絡(luò)的恐怖襲擊，但是此時下定決心來到221B打算幫助夏洛克的華生卻被人綁架走了。夏洛克騎著機車帶著瑪麗趕到了篝火節(jié)，救出了在火堆里差點被火燒的華生。

一個在火車上工作的工作人員發(fā)現(xiàn)了地鐵里面的怪事，夏洛克和華生順藤摸瓜，發(fā)現(xiàn)了地鐵案件的陰謀。具體情況是在鐵路的某一處有一間廢棄的地鐵隧道，有人在這個隧道里面安裝了炸彈。華生和夏洛克來到了這個廢棄的車廂里面，發(fā)現(xiàn)里面到處都是炸彈。夏洛克假稱自己不會拆彈，并且哭泣著對華生道歉。華生最終原諒了夏洛克，聲稱對方是自己見過最聰明最偉大的人。但是這只是夏洛克為了贏取原諒的一個手段，夏洛克成功的拆除了炸彈，避免了大本鐘和國會議員的爆破危機。

夏洛克找到了安德森，解釋了自己當初在天臺上成功脫逃的計劃，但是安德森對此仍然有懷疑。地鐵案件雖然成功爆破，但是夏洛克仍然懷疑這件事情背后仍然有推手，打算深入調(diào)查這件事情。地鐵炸彈的兇手被抓了起來，案件只是表面上獲得了破案。不管如何，倫敦的神探終于重返了貝克街221B，帶著他的忠誠跟隨的助手華生，再次為著各種艱難的案件深入的調(diào)查著。