홈즈가 모리아티 교수와 함께 라이헨바흐 폭포에 떨어져 사망한 지 3년이 지났지만, 왓슨은 여전히 그를 그리워하며 법의학자 일을 겸업하고 있다. 그러던 어느 날, 젊은 귀족 로널드 경이 총에 맞아 사망하는 사건이 발생하고 왓슨은 시신 부검을 맡게 된다. 검시관 법정에서 증언을 마치고 돌아오다가 부딪힌 노인이 왓슨을 찾아오고 귀찮아하던 왓슨은 그가 홈즈라는 사실을 알고 기절한다. 홈즈는 그때 폭포에 떨어지지 않고 간신히 목숨을 부지했지만 이를 알고 있던 모리아티 부하의 추적으로 신분을 감추고 런던으로 돌아올 기회를 노리며 외국에서 살아왔던 것이다. 홈즈는 로널드 경 살인 사건의 범인인 모리아티 교수의 절친한 친구 모런 대령을 검거하는 데 일조하며 자신을 위협하는 일당을 제거하고 다시 런던으로 돌아오게 된다.