Holmes y Watson viajan a Londres para ayudar a rastrear a un antiguo mentor e investigar un misterio sin resolver. Mientras tanto, Mycroft Holmes, el hermano alejado de Sherlock, se reúne con él y le revela algunos secretos.
S02E02 - Despejando la X
Holmes y Watson se ven en la necesidad de resolver más que un asesinato cuando un matemático es asesinado a sangre fría.
S02E03 - Somos todos
Mientras Sherlock y Joan tratan de desenmascarar a un analista político que ha filtrado información clasificada, sus vidas se ven trastocadas cuando ambos se convierten en el objetivo de un grupo de ciberactivistas que protegen al criminal. Paralelamente, la doctora Watson sigue en consejo de una amiga y se apunta a un portal online de búsqueda de pareja.
S02E04 - Perversión
Sherlock investiga un caso aparentemente sencillo: el misterioso ataque del que ha sido víctima el detective Bell. El caso da un giro inesperado cuando el presunto asaltante es hallado muerto en extrañas circunstancias.