第二季第一集承接上一季最后一集的剧情：正当Moriaty和Sherlock处于生死相搏之时，Moriaty的手机响了，他接到了一个神秘的电话，不得不放弃和Sherlock的博弈，而电话的另一头，一个妖娆女人的手出现在画面中，她手上似乎掌握着Moriaty十分想要的东西。
Sherlock回到贝克街，和John又处理了很多案子，由于John的博客，Sherlock渐渐成为了“网络红人”，越来越多的人来寻求帮助，但是大部分的案子十分无聊。一天一个昏倒在贝克街的男子给他们带来了一个驴友之死的案子。Sherlock认为这个案子的程度不足以他出门，于是John就代替他去看现场。正在两人视频交流的时候，贝克街来了不速之客，他们要求Sherlock换上正装去一个地方，与此同时，John那边也来了一架直升飞机接他。原来是Mycroft派人接他们去白金汉宫，那里有一位位高权重的委托人。那位位高权重之人有不雅照片落到了一个叫做艾琳·艾德勒（Irene· Adler）的女人手里，Mycroft要求Sherlock把照片找回来。与此同时，Irene也收到了Sherlock的照片。
Sherlock装扮成被人抢劫混进Irene的家里，看见了全裸的Irene，Irene开门见山点出Sherlock的身份和来意。John在门口触发火警，Irene惊慌下看向室内的镜子，让Sherlock发现保险箱所在，正当Sherlock要破解密码时，几个带枪的美国人闯进来，逼Sherlock打开保险箱。Sherlock和Irene、John配合制服敌人，并乘乱顺走了保险箱里存贮着秘密手机，但是随即被发现。Irene给Sherlock注射了昏迷剂然后逃走。虽然Sherlock在这次碰面中吃了不小的亏，但是两人在聊驴友之死一案的时候觉得“英雄惜英雄”，产生好感。
Mycroft发现美国情报局插手后让Sherlock不要再管Irene的事情了。圣诞节的时候，贝克街开了派对，Sherlock收到了Irene的礼物，正是那个手机，在停尸库里，Sherlock发现了Irene被毁容的尸体，情绪十分低落。然而Irene却突然出现带走John，告诉John她没有死，希望John可以把她的手机从Sherlock那里拿回来。而Sherlock尾随着John发现Irene还活着。
Sherlock精神恍惚地回到贝克街，发现美国情报人员绑架了房东赫德森太太（Mrs.Hudson），要他交出手机。他觉得手机里的东西不仅仅是艳照那么简单。Sherlock收拾了歹徒，救了Mrs.Hudson。落难的Irene来到了贝克街，手机里的密码设置是「I'm_ _ _ _locked」（我被_ _ _ _锁住了）需要在中间填上密码，Sherlock试了几次不成功只好把手机交给Irene，Irene有一份国安局的邮件密码，Sherlock为她破解了出来，是恐怖分子要在航班上装炸弹的航班号。Irene偷偷把消息发给Moriaty，而后Moriaty发短信给Mycroft讥讽英国情报部。Mycroft知道计划败露，将Sherlock约出来。原来英国和美国都在恐怖分子高层有卧底，将炸弹计划泄露给情报部，但是为了保护卧底的安全，他们不能直接阻止恐怖袭击，于是他们就用尸体伪装乘客来迷惑恐怖分子。但是这个计划被Sherlock破解之后被Irene透露给了和恐怖分子有联系的Moriaty，于是计划失败了。
Irene用手机里剩下的机密要挟Mycroft交换大笔的条件和自身的安全，她坦言是在玩弄Sherlock。但是Sherlock通过他们说话时Irene脉搏加快、瞳孔放大的反应明白了Irene对他的感情，所以他解开了密码「I'm sher locked」（我被夏洛克困住了，sher与组合起来lock即是夏洛克，意即我爱上了Sherlock）。Irene知道秘密不在手的自己性命难保，她请求Sherlock，但是Sherlock什么也没说就离开了。
几个月后，Mycroft来找John，告诉他Irene被恐怖分子斩首了，希望他不要告诉Sherlock实情，就说Irene在美国，被当做证人保护起来了。John这样告诉Sherlock，Sherlock要求把Irene的那个拍照手机给他保管留念。手机里有许多Irene给他发的短信,大多是Let's have dinner(我们一起吃晚餐吧），最后一条是和他道别“Goodbye，Mr Homes”。画面转到Irene被斩首的现场，Irene发送最后一条短信向Sherlock告别后认命的闭上了眼睛，但接着她听到自己给Sherlock设置的特殊的短信提示音。她转头看见Sherlock伪装成恐怖分子的处斩人，对她说“我一说跑，你就跑。”最后他们成功地逃了出来。Sherlock则将Irene作为「The woman」一直记在心里——唯一一个打败过自己的女人。
本集改编自《波希米亚丑闻》（A Scandal in Bohemia ）。在这一集中，Sherlock展现了更多的人性的一面。圣诞节的时候，Sherlock推理出Molly有一份精美的礼品要送给自己的心上人，当他拿起礼盒看的时候发现写着自己的名字，他没有像往常一样冷淡，反而道歉并亲吻Molly的脸颊；他为了保护Mrs.Hudson，并报对方伤害她的仇，将歹徒从二楼窗口扔下去；他和哥哥一起抽烟谈论以前的事情，破天荒地祝他圣诞快乐。因为John的存在，Sherlock了解了“爱”与“关怀”。而Irene则只是Sherlock的唯一一个女性朋友，John是Sherlock一生中最重要的人。
