离开玛丽的丧礼已有几周，华生心里依然无法接受现实。他常常在脑海中看到玛丽的身影，仿佛她从未离开。为此，华生开始寻求心理医生的帮助。在一次会诊中，突然传来外面的喧嚣声，原来是赫德森太太驾驶超级跑车的到来。赫德森太太竟然有这样的技术，令华生大为吃惊。更令他震惊的是，在跑车的后备箱里蜷缩着的竟是夏洛克，双手被铐着。
不仅华生受到折磨，夏洛克也被内疚折磨着，一直在滥用毒品。一天深夜，一位名叫费斯·史密斯的女士出现在贝克街，寻求夏洛克的帮助。她是著名企业家卡尔弗顿·史密斯的女儿，曾经参加了一场她父亲举办的会议，会上卡尔弗顿要宣布一个大秘密。但参会者在会后都注射了记忆抑制剂，费斯只记得父亲要杀人，但被害者的姓名只是一个单词。
夏洛克的大脑在毒品影响下异常亢奋，他从费斯身上观察到的细节和生活迹象推断出她携带有手枪。或许是出于对女性的保护本能，或许是费斯身上的拐杖让他想起了华生，夏洛克决定帮助费斯解决这个谜团。费斯的案件引起了他的兴趣，因为她记得的关键信息仅限于一个单词，这在心理学上颇具挑战性。当然，夏洛克执行此案件也不是无偿的，他索要了费用后，将手枪抛入泰晤士河，但当他回头时，费斯却已经消失得无影无踪。
夏洛克的精神状态引起了华生的担忧，他认为夏洛克可能无法正确判断卡尔弗顿。在决定见卡尔弗顿之前，华生决定请茉莉对夏洛克进行全面检查。茉莉到达时，华生才意识到，两周前夏洛克已经通知过她，并要求她准备一辆救护车。
在卡尔弗顿的大楼下，茉莉的检查结果让人不乐观，但夏洛克似乎对此毫不在意。他的关注点仍然集中在揪出英国犯罪史上未曾被披露的连环杀手身上。卡尔弗顿利用媒体记者的见面会，与夏洛克似乎以多年老友的身份打招呼，夏洛克趁机偷走了卡尔弗顿的手机，并偷偷向费斯发送了信息。
随后，卡尔弗顿邀请夏洛克和华生参观了他资助建立的医院，明显是想与夏洛克玩一场心理战。在停尸间，卡尔弗顿肆无忌惮地嘲笑夏洛克的浅薄认知，以及对于那些有钱有势又充满罪恶的人的无奈。他透露自己成为连环杀手后的心理状态，希望将自己的罪行公之于众，这也是他频繁召开会议并抹除参与者记忆的原因。
夏洛克决心揭穿卡尔弗顿，但费斯的出现打乱了他的计划。而当华生终于忍无可忍，冲进停尸间时，夏洛克却被他误以为对卡尔弗顿不敬而大打出手。
夏洛克被送进医院病房，而卡尔弗顿看似落网，华生也前往贝克街探望夏洛克。然而，卡尔弗顿却通过医院内的秘密通道悄然现身，他希望在夏洛克无法反抗时，最终实现他的计划。
在卡尔弗顿解释自己的罪行时，华生匆匆赶到贝克街，发现麦考夫已经在此进行搜查。他了解到夏洛克并非家族中唯一有问题的人，还有另一个兄弟也同样有精神问题。华生在玛丽留给夏洛克的光盘中找到了答案，玛丽请求夏洛克保护好华生，她了解华生的善良和善举，知道只有夏洛克处于危险中，华生才会全力相助，打破僵局。
华生透过赫德森太太的跑车赶到医院，但发现病房门无法打开。他不得不用力砸开门，发现卡尔弗顿正在试图勒死无法反抗的夏洛克。卡尔弗顿试图解释，但他没有预料到夏洛克早在三周前就在华生的拐杖中安装了窃听器。
卡尔弗顿最终被捕，华生回到贝克街的221号。夏洛克正在恢复中，对过去的事情仍有些模糊。他似乎记得费斯曾来过，但也不能完全确定。然而，新的麻烦又接踵而至。心理医生竟然知道夏洛克还有一个兄弟，或者说，妹妹。当她取下美瞳时，揭示了她的真实身份，她就是“费斯”，也是公交车上向华生微笑的女人，麦考夫和夏洛克的妹妹欧罗斯。
华生知晓了这个秘密，意识到不能让她活着离开这个房间。
华生与心理医生再次会面，他意识到事情正朝好的方向发展。然而，他没想到的是，心理医生知晓的秘密并不止于此。
