Kitty Winter, l'ancienne protégée de Holmes, revient à New York après trois ans d'absence pour l'avertir qu'un tueur élimine tous ceux qui ont travaillé ensemble sur une affaire à Londres, et qu'ils sont les prochaines cibles. Sherlock, Kitty, Joan et la police de New York unissent leurs forces pour retrouver le coupable, et Watson découvre que Kitty cache un secret qui va bouleverser sa vie.