Le célèbre détective Sherlock Holmes, venu de Londres, habite New York. Tout juste sorti d'une cure de désintoxication, il est contraint de cohabiter avec son parrain de sobriété, le Dr Joan Watson, ancienne chirurgienne reconvertie dans l'assistanat. Les capacités d'observation et de déduction de Holmes et l'expertise médicale de Watson aident à résoudre les affaires les plus impossibles du NYPD.
Huit mois ont passé depuis le départ de Holmes pour Londres et le MI6. Désormais à son compte, Watson est confronté au même cas depuis deux mois: le meurtre d'un témoin clé dans la traque d'une chef de cartel dangereuse et manipulatrice. Holmes réapparaît et est prêt à l'aider, ainsi que sa nouvelle protégée.
Épisode 2: Cinq petites perles orange
Titre original
The Five Orange Pipz (trad. litt.: «Les cinq pépins d'orange»)
Un homme responsable de la mort accidentelle de quatre enfants et son avocat sont retrouvés assassinés à quelques heures d'intervalle. Holmes est tout aussi intéressés par l'affaire que Watson, qui acceptent de collaborer mais pas Kitty.
Épisode 3: Le Nombre de Belphégor
Titre original
Just a Regular Irregular (trad. litt.: «Juste un réglo irrégulier»)
Un mathématicien est découvert mort sur le lieu d'une chasse au trésor organisée pour des scientifiques de haute volée à laquelle un ami de Sherlock participe. Afin de se rapprocher de Kitty, Watson lui propose de l'aider dans une affaire de surveillance.
Sherlock est appelé sur une affaire étrange: un hacker aurait piraté et copié une intelligence artificielle, qui depuis aurait fait un bond et aurait pris conscience du réseau informatique mondial. Holmes se charge de comprendre la machine, pendant que Watson et Kitty recherchent le pirate.
Une main arrachée est retrouvée dans un caniveau. Watson étant en voyage, Sherlock et Kitty sont seuls sur l'affaire, qui les mène à un trafiquant de diamants. Le Capitaine Gregson est inquiété par sa hiérarchie pour avoir frappé un policier.
Alors que Kitty est envoyée enquêter sur le vol de cartes anciennes dans un musée, elle trouve le corps d'un des gardiens. Sherlock se penche donc sur l'affaire et découvre qu'une seule carte était recherchée. Au cours de l'enquête, Watson va être étonnée de voir Sherlock interférer autant dans la vie de sa nouvelle protégée.
Épisode 7: Le Nettoyeur
Titre original
The Adventure of the Nutmeg Concoction (trad. litt.: «L'aventure de la concoction de Muscade»)
Par ennui, Sherlock s'impose dans l'affaire qu'a reçu Watson: une femme disparue depuis 5 ans avec pour seul indice une odeur de muscade sur les lieux. Si le FBI croit à un criminel malin, Sherlock va être vite convaincu qu'il s'agit d'une série de crimes commis par différentes personnes, sans pour autant expliquer ce point commun.
Un policier est abattu pendant son service et tout le service est sur les dents. L'agent au passé trouble a été retrouvé avec un pistolet à billes à la place de son arme, ce qui surprend beaucoup Holmes, Watson et Kitty. Holmes a du mal à se concentrer depuis qu'il a appris qu'un membre de son groupe de soutien publie ses citations sur un blog dédié à l'aide aux dépendants.
Épisode 9: Une dose d'immortalité
Autre(s) titre(s) francophones
Une dose d'éternité (France)
Titre original
The Eternity Injection (trad. litt.: «Une injection d'éternité»)
Sherlock prend une affaire confiée par une connaissance de Watson: une infirmière a disparu mystérieusement. Il va la retrouver morte et vite découvrir qu'elle participait à un essai clinique illégal. Watson et Alfredo voient que Sherlock leur cache quelque chose, qui semble lié au fait qu'il esquive toutes les réunions de dépendants anonymes.
Sherlock et Watson collaborent pour enquêter sur le meurtre d'un jeune botaniste doué en génétique, assassiné d'une façon qui rappelle les cartels, mais Holmes a des doutes. Kitty vient en aide à l'une des membres de son groupe de victimes de viol, dont la fille née de l'agression a fugué.
Épisode 11: Départ précipité
Autre(s) titre(s) francophones
L'illustre client (France)
Titre original
The Illustrious Client (trad. litt.: «L'illustre client»)
Sherlock et Watson ont une dure nouvelle à annoncer à Kitty: son violeur est à New York et il a tué une femme. Kitty prend sur elle pour prendre part à l'enquête et remonter la piste d'un réseau d'enlèvement et de prostitution.
Épisode 12: Au revoir, à jamais
Titre original
The One That Got Away (trad. litt.: «Celui qui s'est échappé»)
Kitty a enfin identifié son violeur et elle ne se sent plus en sécurité. Sherlock et Watson redoublent d'efforts pour monter un dossier solide contre lui.
Kitty partie, Sherlock s'ennuie ferme et prend la première affaire qui vient: une femme est persuadée que son mari a fui avec sa maîtresse. Sherlock et Watson vont découvrir que le mari a été assassiné et qu'il avait pris un nouveau travail très dangereux.
Épisode 14: La Femelle de l'espèce
Titre original
The Female of the Species (trad. litt.: «Le sexe féminin»)
Watson faisant encore le deuil de son fiancé mort empoisonné sur ordres d'Elena March, Holmes demande le soutien de Bell pour sa dernière affaire: l'enlèvement de deux femelles zèbres au zoo de la ville. Holmes et Bell vont mettre au jour un trafic d'animaux disparus.
Épisode 15: Le Prix du sang
Autre(s) titre(s) francophones
Le coût d'une vie (France)
Titre original
When Your Number's Up (trad. litt.: «Quand votre numéro sort»)
Deux hommes sont assassinés et sont retrouvés avec un message cryptique et de l'argent liquide sur eux. Leur seul point commun est d'avoir perdu un membre de leur famille dans un crash d'avion pour lequel ils n'ont pas encore été dédommagés. Holmes et Watson aident sur l'affaire. Watson est de retour chez Sherlock mais le détective a des arrière-pensées devant le retour précipité de son ancienne protégée.
Épisode 16: Repentance
Titre original
For All You Know (trad. litt.: «Pour tout ce que vous savez»)
Sherlock est appelé au commissariat sur une affaire de meurtre commis trois ans auparavant. Il réalise vite qu'il est en fait le principal suspect, des preuves le lient à la victime et à l'époque, il était dans une période de forte consommation de drogue, mais Watson refuse de croire sa culpabilité.
Épisode 17: Vague de froid
Titre original
T-Bone and the Iceman (trad. litt.: «T-Bone et le tueur»)
Une étudiante est retrouvée morte dans la rue, le visage couvert de liquide réfrigérant. Les premiers indices mènent Holmes et Watson vers un trafic pour alimenter une société de cryogénie peu morale. Watson a du mal à se concentrer sur l'affaire: sa mère soupçonne le frère de Joan d'avoir une liaison mais elle pourrait en fait avoir des problèmes de mémoire.
Épisode 18: Une vue de l'Olympe
Titre original
The View From Olympus (trad. litt.: «Une vue de l'Olympe»)
L'employé d'une société de covoiturage est assassiné sur la route, écrasé par un taxi. La victime était en fait un journaliste infiltré qui recherchait un maître-chanteur utilisant les données du réseau de covoiturage pour trouver ses victimes. Holmes se voit proposer une offre qui le déstabilise: une de ses amantes lui demande un don de sperme.
Épisode 19: Bourreau d'Hackers
Titre original
One Watson, One Holmes (trad. litt.: «Une Watson, Un Holmes»)
Holmes et Watson se retrouvent impliqués dans le conflit interne au groupe de hackers activistes «Everyone» quand l'un des membres les plus importants est tué et que son principal rival est suspecté. Holmes remarque que sa misanthropie déteint sur Watson, qui semble s'enfermer dans leur travail et tourner le dos à ses amies.
Épisode 20: Ruby
Titre original
A Stitch in Time (trad. litt.: «Un laps de temps»)
Un démystificateur connu et apprécié de Sherlock est retrouvé assassiné dans sa voiture. Les recherches du détective le mènent sur la trace d'un homme qui a cherché à accéder à l'un des câbles du réseau Internet les plus précieux. Watson aide la fille de Gregson sur une affaire de cambriolage dont elle espère tirer profit pour sa carrière, ce que Sherlock désapprouve.
Sherlock et Watson aident sur une enquête qui s'avérera sordide: une jeune femme de retour du Brésil fait un malaise, les ambulanciers qui la transportent sont abattus et elle disparaît. Le parrain de Sherlock aux dépendants anonymes est disgracié par un ancien employé et Sherlock propose son aide, malgré les règles entre parrain et participant.
Épisode 22: L'Évadée belle
Titre original
The Best Way Out Is Always Through (trad. litt.: «La meilleure sortie est toujours à travers»)
Un juge est retrouvé poignardé dans une station de métro et la principale suspecte serait une détenue évadée de prison. L'affaire est l'occasion pour Sherlock et Watson de collaborer avec une inspectrice que fréquente l'agent Bell, mais Holmes déduit vite qu'elle travaille aux affaires internes.
Un entomologiste soupçonnant l'empoisonnement de multiples ruches dans la région de New-York meurt empoisonné à son tour par le fumigateur. Sensible à la question des abeilles, Sherlock se penche sur le dossier et découvre un complot autour d'un sommet d'entomologie. En parallèle, le capitaine Gregson demande à Watson de vérifier les antécédents d'une collègue qu'on annonce comme sa remplaçante mais qui a trempé dans du détournement de preuves.
Épisode 24: La Tentation du diable
Titre original
A Controlled Descent (trad. litt.: «Une descente contrôlée»)
Alfredo disparaît avec une voiture dont il a éprouvé le système d'alarme. Sherlock essaie d'écarter la piste de l'ancien employeur mais la vérité n'a rien à voir: c'est Oscar, son ancien partenaire de drogue, qui l'a enlevé afin de le forcer à retrouver sa sœur, droguée également. Holmes disparaît pour le suivre, laissant Watson enquêter sur son ancien fournisseur.