1884年的英国，处于变革边缘的世界。在伊诺拉·福尔摩斯16岁生日的早上，她醒来后发现她的母亲无故失踪，留下了各式各样奇怪的礼物，却没有明显的线索表明她要去哪里以及离开的原因。在度过自由自在的童年生活之后，伊诺拉突然由哥哥夏洛克和麦克罗夫特照顾，两人都决定将她送去女子学院完成学业。伊诺拉拒绝遵从他们的意愿，并逃到伦敦去寻找母亲。但当她在旅途中发现自己卷入了一个围绕在逃勋爵的谜团中时，伊诺拉化身一名超级侦探，在揭露一场威胁到历史进程的阴谋中，与她家喻户晓的哥哥斗智斗勇。