Cuando una oleada de extraños y horribles asesinatos mantienen en suspenso a Londres, el joven Sherlock Holmes y su nuevo amigo Watson se ven involucrados, casi sin advertirlo, en una oscura trama. Y el detective en ciernes se lanza a investigar y resolver el caso más sorprendente de su extraordinaria carrera.
Sherlock Holmes y el doctor Watson parten hacia Escocia para investigar la desaparición del marido de una bella mujer. Una vez allí, descubren que en el caso está involucrada una sociedad que pertenece al Servicio Secreto de su Majestad. Pero, antes de que pueda aplicar sus extraordinarias dotes de deducción para resolver el asunto, Holmes comete un error que, además de arruinar su reputación, podría también poner en peligro la seguridad de Gran Bretaña.
Durante más de doscientos años una maldición parece haber caído sobre la aristocrática familia de los Baskerville. Cuando Sir Charles es hallado muerto en extrañas circunstancias, el legendario Sherlock Holmes y su compañero Watson comienzan a investigar y llegan a la conclusión de que la próxima víctima será Sir Henry, el único miembro vivo de la familia y, por tanto, el heredero universal de la fortuna de los Baskerville.
Inglaterra, Segunda Guerra Mundial (1939-1945). Sherlock Holmes finge estar muerto para poder investigar sin trabas una serie de presuntos suicidios que tienen un punto en común: en todos los casos los cadáveres presentaban picaduras de araña. Sus sospechas acaban centrándose en la atractiva, pero muy peligrosa Andrea Spedding.
Sherlock Holmes, debido a un exceso de confianza en sí mismo, comete un error que le obliga a encontrar una perla que ha sido robada de un museo por un ladrón profesional. A medida que avanza su investigación, se producen una serie de brutales asesinatos que, aparentemente, han sido cometidos por Creeper, una fuerza maléfica.
Sherlock Holmes investiga una serie de asesinatos ocurridos en un castillo. Lo más sorprendente del caso es que todas las víctimas, la noche antes de morir, reciben un sobre que contiene semillas de naranja.
Después de crear el personaje de Sherlock Holmes, el doctor Watson (Ben Kingsley) necesita encontrar a un actor que esté dispuesto a encarnarlo. El problema es que el actor que contrata (Michel Caine) es mujeriego, bebedor y muy vago. Muy pronto Watson tendrá que investigar un importante caso: el robo de las planchas para acuñar moneda del Tesoro Británico
En una aldea canadiense existe una antigua leyenda sobre un fantasma que, al parecer, años atrás mató a tres vecinos. Los aldeanos temen que el mostruo vuelva, ya que se han visto extrañas formas luminosas y, además, se han encontrado algunas ovejas brutalmente degolladas. Mientras tanto, Sherlock Holmes y el doctor Watson asisten en Quebec a una reunión de la Real Sociedad Canadiense de las Ciencias Ocultas, donde discuten con Lord Penrose sobre la vieja leyenda aldeana. Lord Penrose, tras conocer la noticia de la muerte de su mujer, recibe una carta escrita por la difunta poco antes de morir, suplicando ayuda. Cuando Holmes va a la aldea para investigar el caso, en seguida comprende que el asesino que busca es un maestro en el arte del disfraz