Величайший в истории сыщик Шерлок Холмс вместе со своим верным соратником Ватсоном вступают в схватку, требующую нешуточной физической и умственной подготовки, ведь их враг представляет угрозу для всего Лондона.
Первоначально Гай Ричи считал Дауни-младшего слишком старым для роли Холмса, так как хотел, чтобы фильм показывал молодого Холмса, подобно Бэтмену в фильме «Бэтмен: Начало».
Гай Ричи отказался рассказать, кто исполнил роль профессора Мориарти в фильме. Согласно слухам, персонажа озвучил Брэд Питт, который, по сообщениям, выразил большую заинтересованность этой ролью в продолжении картины. Актёр Эд Толпатт обозначен в титрах как «Анонимный человек», и неясно, относится ли это к Мориарти.
На одну из ролей был приглашён знаменитый советский исполнитель роли Холмса Василий Ливанов, но он отказался.
