Robert Downey Jr. ponownie wciela się w rolę najsłynniejszego detektywa na świecie, Sherlocka Holmesa, a Jude Law powraca jako jego szanowany przyjaciel, Dr Watson, w filmie Sherlock Holmes: Gra Cieni.
Sherlock Holmes zawsze uchodził na najinteligentniejszego mężczyznę w okolicy... aż do teraz. Otopojawił się nowy geniusz zbrodni, Profesor Moriarty (Jared Harris). Nie dość, że dorównuje on intelektem Holmesowi, to jego skłonność do czynienia zła połączona z absolutnym brakiem sumienia mogą dać mu przewagę nad słynnym detektywem.
Kiedy znaleziono ciało księcia koronnego Austrii, dowody przedstawione przez Inspektora Lastrade’a (Eddie Marsan) wskazywały na samobójstwo? Jednak Sherlock Holmes dochodzi do wniosku, że książę padł ofiarą morderstwa, które jest jedynie elementem złowieszczej zagadki wymyślonej przez Profesora Moriarty’ego.
Łącząc przyjemne z pożytecznym, Holmes podąża za wskazówkami do tajnego klubu dżentelmenów, w którym wspólnie z bratem, Mycroftem Holmesem (Stephen Fry) wznoszą toasty na cześć Watsona w jego ostatni kawalerski wieczór. Tam Holmes spotyka Sim (Noomi Rapace), cygańską wróżbitkę, która widzi więcej, niż chce powiedzieć i która przez przypadek została wplątana w morderstwo księcia, przez co stała się kolejnym celem mordercy. Holmes z trudem ratuje jej życie, a ta w zamian niechętnie zgadza się mu pomóc.
Śledztwo staje się coraz bardziej niebezpieczne. Prowadzi Holmesa, Watsona i Sim przez całą
Europę, z Anglii do Francji, Niemiec i na koniec do Szwajcarii. Przebiegły Moriarty zawsze jednak wyprzedza ich o krok, sieje śmierć i zniszczenie, dążąc do realizacji większego planu, który — o ile mu się powiedzie — zmieni bieg historii.