Holmes kontakter Moriarty, som informerer ham om hva han har gjort med Irene, og at han vil gjøre det samme med Holmes' sidekick og nære venn Dr. John Watson (Jude Law) og hans kone Mary (Kelly Reilly) om han fortsetter å følge opp saken. Men dette gjør Holmes mildt sagt opprørt og enda mer oppsatt på å løse saken. Han drar til Frankrike sammen med Watson og spåkvinnen Simza (Noomi Rapace), hvis bror er involvert i høyeste hold og som terroristene vil ta livet av. Moriarty er i ferd med å begå en forbrytelse som vil ha innflytelse på hele verden, og de gjør alt for å få stoppet det. Men spørsmålet er om ikke Moriarty allerede er opptil flere skritt foran Holmes og hans kompanjonger.