第1集
標題︰粉色的研究（astudyinpink）根據血字的研究改編
倫敦警察局正為一系列自殺案件忙得不可開交,所有死者皆因服用了致命的有毒膠囊而相繼死去。于是，走投無路的lestrade警官不得不轉向sherlockholmes（夏洛克•福爾摩斯）——這位非官方的偵探顧問尋求幫助。sherlock從案件的蛛絲馬跡推斷出，這一連串事件並非單純的自殺，而是有一名連續殺人犯在幕後主使。與此同時，同在尋找公寓舍友的johntson（約翰•華生）和sherlock經介紹相識,兩人一拍即合,當即搬入貝克街221b的公寓。
在推理與追擊下,殺人凶手終于露出了真實面目——一名倫敦的士司機。sherlock單槍匹馬與凶手進入空無一人的教堂,在那里,凶手透露了他的作案手法，那便是用手槍指著被害人，強迫他們參與一場俄式輪盤般性命的豪賭︰兩顆膠囊,一顆無害,一顆致命。當被害人做出了選擇，凶手便拿起另外一枚膠囊，與之同時吞服。然而，連贏四局的凶手，果真是被命運眷顧嗎？危險一觸即發。緊要關頭，尾隨而至的tson舉起手槍，射殺了出租車司機。在sherlock的逼問下，快要氣絕的凶手終于說出整個事件真正的幕後操控者——moriarty。
本集改編自holmes與tson的首個案子︰血字的研究（astudyinscarlet）。在原著的基礎上，編劇做出了許多巧妙有趣的改編。例如，受害人留下的死亡訊息︰rache，在原著中holmes解釋為德語「復仇」。然而在bbc劇集中，sherlock卻否定了警官提出的「復仇」概念，繼而指出rache是女名︰rachel，被害人死去的女兒，同時也是她手機中的密碼。正是靠著這條死亡訊息，sherlock開啟了全球衛星定位系統，開始了對犯人的追擊。除此之外，還有許多精心布置的細節，例如在全城禁煙的倫敦，大煙槍sherlock沒了經典的煙斗，只能靠尼古丁貼片保持思維興奮。諸如此類的設計，無不在sherlock與tson宏大的冒險中，向原著致敬。
第2集
標題︰盲眼銀行家（theblindbanker）根據跳舞的小人改編
某日sherlock收到在銀行任職的大學同學的一封e-mail，偕同正手頭拮據的john前往銀行。在頭天午夜有人闖入為紀念前銀行主席而保留的辦公室，在一分鐘之內用黃色涂料涂下一個符號（符號的一部分正好橫在牆上銀行主席畫像的眼上，故為blindbanker）。sherlock推理出那符號是給一個銀行職員看的，前往那人的家中卻發現他已經死在反鎖的高樓室內。在sherlock進行調查的同時，john也在一家診所找了份臨時工。
事件繼續發展，在博物館工作的姚素琳拋下工作失蹤，一名新聞記者同樣死在自己反鎖的家中。sherlock沿線索找下去，再次發現黃色顏料的不明符號。原來兩名死者都在一個組織內進行走私古董的工作，那些符號則是走私時使用的一種名為蘇州碼子的密碼。sherlock注意到姚素琳家的異常，從窗戶翻入調查時遭人背面襲擊。sherlock和john前往博物館，又發現一尊雕像上的蘇州碼子。兩人在涂鴉顏料專家的幫助下找到整面牆的蘇州碼子，又找到了躲在博物館的姚素琳。姚素琳道出黑蓮幫的走私活動和蘇州碼子其實代表的是一本書上的某頁的某個單詞。這時響起槍聲，兩人奔出追查，回來時姚素琳已死。
第3集
標題︰致命游戲（thegreatgame）根據布魯斯帕廷頓計劃改編
這一集里sherlock終于和前兩集的幕後黑手見面了。
一場爆炸後，sherlock從lestrade那里收到了一個粉紅色的手機，5聲滴聲後從手機里通過短信傳來了一張圖片，sherlock來到圖片所示的地點，發現了一雙鞋，同時一個可憐的女人打來了電話。如果在12小時里沒有解決這個難題那麼她就會被炸死。在成功解決了案子之後，手機發出了4聲滴聲，又一個可憐的人被安上了炸彈，而這一次只有8小時來破解神秘的潑上血的汽車事件。之後每解決一個案子，就又會出現新的難題和被綁架的無辜百姓。
與此同時，mycroft也委托了sherlock幫忙尋找導彈計劃的案件，可是sherlock完全不理會，無法拒絕的john只好自己來解決。在成功的解決了著名主持人死亡案件和名畫偽造案件後，再沒有新的炸彈人出現了。sherlock終于決定幫助john來解決布魯斯帕庭頓事件。
第二季
第1集
標題︰貝爾戈維亞丑聞（thescandalinbelgravia）根據波西米亞丑聞改編
第二季第一集承接上一季最後一集的劇情︰正當moriarty和sherlock處于生死相搏之時，moriarty的手機響了，他接到了一個神秘的電話，不得不放棄和sherlock的博弈，而電話的另一頭，一個妖嬈女人的手出現在畫面中，她手上似乎掌握著moriarty十分想要的東西。
sherlock回到貝克街，和john又處理了很多案子，由于john的博客，sherlock漸漸成為了「網絡紅人」，越來越多的人來尋求幫助，但是大部分的案子十分無聊。一天一個昏倒在貝克街的男子給他們帶來了一個驢友之死的案子。sherlock認為這個案子的程度不足以他出門，于是john就代替他去看現場。正在兩人視頻交流的時候，貝克街來了不速之客，他們要求sherlock換上正裝去一個地方，與此同時，john那邊也來了一架直升飛機接他。原來是mycroft派人接他們去白金漢宮，那里有一位位高權重的委托人。那位位高權重之人有不雅照片落到了一個叫做艾琳•艾德勒（irene•adler）的女人手里，mycroft要求sherlock把照片找回來。與此同時，irene也收到了sherlock的照片。
sherlock裝扮成被人搶劫混進irene的家里，看見了□的irene，irene開門見山點出sherlock的身份和來意。john在門口觸發火警，irene驚慌下看向室內的鏡子，讓sherlock發現保險箱所在，正當sherlock要破解密碼時，幾個帶槍的美國人闖進來，逼sherlock打開保險箱。sherlock和irene、john配合制服敵人，並乘亂順走了保險箱里存貯著秘密手機，但是隨即被發現。irene給sherlock注射了昏迷劑然後逃走。雖然sherlock在這次踫面中吃了不小的虧，但是兩人在聊驢友之死一案的時候覺得「英雄惜英雄」，產生好感。
mycroft發現美國情報局插手後讓sherlock不要再管irene的事情了。聖誕節的時候，貝克街開了派對，sherlock收到了irene的禮物，正是那個手機，在停尸庫里，sherlock發現了irene被毀容的尸體，情緒十分低落。然而irene卻突然出現帶走john，告訴john她沒有死，希望john可以把她的手機從sherlock那里拿回來。而sherlock尾隨著john發現irene還活著。
sherlock精神恍惚地回到貝克街，發現美國情報人員綁架了房東赫德森太太（mrshudson），要他交出手機。他覺得手機里的東西不僅僅是艷照那麼簡單。sherlock收拾了歹徒，救了mrshudson。落難的irene來到了貝克街，手機里的密碼設置是「i