London im Jahr 1895: Sherlock Holmes (Benedict Cumberbatch) und Dr. Watson (Martin Freeman) bekommen Besuch von Inspektor Lestrade, der für Scotland Yard im mysteriösen Fall der Emelia Ricoletti ermittelt, auch bekannt als "Braut des Grauens". Sie soll in einem Hochzeitskleid von einem Balkon aus wahllos mit zwei Pistolen in die Menge gefeuert haben, ehe sie Selbstmord beging. Nur wenige Stunden später jedoch soll sie von mehreren Zeugen dabei gesehen worden sein, wie sie einer Kutsche entstieg, um ihren eigenen Mann zu töten. Doch wie ist das möglich? Hat sie eine Doppelgängerin? Oder ist sie womöglich als Geist zurückgekehrt? Ein neuer kniffliger Fall für Watson und Holmes!