Quando una fidata agente dell'MI6 scompare durante una missione sottocopertura, Mycroft Holmes decide di ingaggiare suo fratello per ritrovarla. Si tratta di Alice Holland, una giovane spia che sembra avere l'inedita capacità di generare apprensione nel suo capo e interesse in Sherlock. Con l'aiuto di John, il detective inizierà un'indagine che lo porterà ad affrontare i sentieri inesplorati che conducono alle emozioni.