武林绝学“血手印”惊现江湖，引出一桩奇案。六扇门最不靠谱的小捕快彭羽天奉命调查，行至洛阳青云阁后，风波频起。彭羽天为了维持六扇门的名声，唯有硬着头皮，从各种刁钻角度进行调查，笑话百出，最终引出一段感人至深的母女亲情故事，正义得以昭彰。

本季延续《神探夏洛克第二季》的剧情，在莱辛巴赫坠楼案两年后，华生努力让生活重新步上正轨，集美丽与智慧于一身的玛丽·摩斯坦将与华生一同步入和谐浪漫的人生新阶段。然而此刻，夏洛克却上演复活戏码，虽然这是华生祈祷已久的愿望，但当愿望实现时，他还是无法坦然面对一切。这一次，夏洛克和华生需要解决伦敦街道下神秘的阴谋、婚礼上突如而来的意外，及面对恶名昭彰且阴险的勒索之王——查尔斯·奥古斯都·马格努森。夏洛克回来了，但一切还和以前一样吗？