瑪麗在被殺之后,華生經常出現幻覺,仿佛瑪麗還在自己身邊。華生對夏洛克也是耿耿于懷,認為是他害死了瑪麗,不再主動聯系夏洛克,并且華生開始找理療醫生咨詢治療。夏洛克更是不停嗑藥,精神有許些錯亂。史密斯的女兒費絲來找夏洛克,告訴夏洛克,父親說的要殺了一個人,但她卻記不起那個人的名字,這幾乎毀了她的一生。
夏洛克告訴費絲自己很忙,請她離開。在費絲走出門之前,夏洛克追了上來,提醒費絲不要理會這件事,自我折磨。并且和費絲一起出去閑逛,吃了薯條,待了一夜。但之后費絲卻突然消失。夏洛克認識到史密斯想要殺的是任何人。
夏洛克在博客公開史密斯是殺人犯,在房間里放滿了史密斯的照片,甚至拿槍對著照片亂打。房東太太哈德森擔心夏洛克,把他帶到夏洛克事先告訴她的華生的住所,威脅華生幫助夏洛克。史密斯派人來接夏洛克和華生,讓他們看了一場他飾演殺人犯的廣告,并帶他們參觀了醫院。
夏洛克事先用史密斯的手機給費絲發了短信,告訴她來醫院找史密斯。史密斯帶夏洛克和華生參觀了他最喜歡的停尸房,但費絲的到來卻十分令人震驚,她和夏洛克印象中的費絲完全不同,并且與夏洛克素不相識。夏洛克拿起手術刀想要殺了史密斯,被華生攔下并痛打一頓,被送進史密斯所贊助建立的醫院。
史密斯通過自己偷偷修建的密道進入夏洛克的病房,想要殺死夏洛克,并承認自己的罪行,闡明自己喜歡殺人的快感。與此同時,麥卡夫,哈德森太太(尤娜·斯塔布斯 飾)和華生都聚在一起,華生發現了瑪麗留下的錄像,知道了是瑪麗要求夏洛克偵察這個案件,以拯救在痛苦邊緣無法自拔的華生。
夏洛克自導自演,此時正處于危險之中,華生及時趕到,救下了被史密斯掐著的夏洛克。夏洛克提前在華生送來的拐杖里安了錄音筆,作為史密斯的口供資料。事后夏洛克認為之前來找自己的費絲是幻覺。夏洛克和華生冰釋前嫌,華生向夏洛克道歉,說瑪麗是為救夏洛克而死的,這是瑪麗自己的選擇。
華生猜測并祝福夏洛克生日快樂,并讓夏洛克珍惜眼前,去找自己一直默默喜歡的女犯人。華生在夏洛克面前泣不成聲,夏洛克安慰華生。華生再次去看理療女醫生,女醫生卻對案件的發展了如指掌。原來史密斯的假女兒就是她所假扮的,她的另一重身份竟然是夏洛克不為人知的妹妹歐洛絲。
歐洛絲舉起手槍對準華生開槍,一切變得撲朔迷離。