故事发生在1884年的英国伊诺拉（米莉·博比·布朗 Millie Bobby Brown 饰）正准备迎接自己的16岁生日哪知道在这一天她的母亲（海伦娜·伯翰·卡特 Helena Bonham Carter 饰）失踪了大名鼎鼎的名侦探夏洛特福尔摩斯（亨利·卡维尔 Henry Cavill 饰）和麦考夫（山姆·克拉弗林 Sam Claflin 饰）成为了伊诺拉的监护人面对古灵精怪不受控制的妹妹两个男人一门心思的想要将她送到专门培养“淑女”的寄宿学校中就读伊诺拉哪会这样乖乖受人摆布一言不合之下她选择了离家出走只身一人前往伦敦寻找母亲的下落在旅途中伊诺拉被卷入了一个非常神秘的案件之中她化身成为侦探和自己的哥哥展开了斗智斗勇的较量