船に乗ろうとしたホームズは、乗客の中に、彼が道すがら見かけた不安げな表情の少女を見た。深刻な表情の父親と一緒だ。船は出港し、ホームズはワトソンと名乗る医師と話を始める。探偵という職業に興味しんしんのワトソン。やがて一隻の海賊船が近づいて来た。その海賊船は、あの少女の父親ジョージ卿と彼の宝石をねらっているのだった。ホームズは父娘と船を救う方法を思いつくが……。
銀行家サンプトン家のマザランの宝冠が盗まれ、スコットランド・ヤードのレストレード警部が駆けつけるが、疑いをかけられたサンプトンの息子、ザールは姿を消してしまう。一方、ベーカー街のホームズの下宿には、ワトソンが引っ越して来ていた。下宿の女主人、ハドソン夫人の魅力にワトソンは一目でまいってしまう。翌朝、ホームズとワトソンは依頼人であるザールの恋人と共にサンプトンの屋敷を訪れる。その様子を、木の上からうかがっている男がいた……。
スコットランド・ヤードは、ニセ金事件に頭を悩ませていた。そんな中、ホームズのもとには小さな依頼人が訪れた。ミセス・ホリーという猫を探してほしいという少女、マーサだ。しかし話を聞くうち、ホームズは少女の父が行方不明で、彼はプレス機械の技師であることを知る。しかもその父親はどこかに監禁され、暗号でSOSを発していた！ 一方、モリアーティのアジトでは、ニセ金のプレス機械がフル回転で金貨を吐き出していた……。
最近ホームズのせいで失敗続きのモリアーティ。ホームズの弱点を探るうち、ハドソン夫人の誘拐を思いつく。まんまとハドソン夫人をアジトに監禁したモリアーティは、ハドソン夫人のあまりのマイペースさにすっかり調子をくるわせながらも、ホームズに挑戦状をたたきつける。モリアーティのハドソン夫人返還の条件は、美術館からホームズが名画を盗み出すこと。ホームズを逮捕させることがねらいだった。ホームズたちはハドソン夫人救出に乗り出すが……。
上空を真っ赤な怪鳥が奇声をあげて飛び回り、ロンドンの街は騒然とする。そのスキに宝石店から“青い紅玉”と呼ばれる宝石が消えてしまう。もちろん、犯人はモリアーティ。しかしモリアーティのポケットから、その宝石を盗み取ったスリの少年がいた。モリアーティに追われる身となった少年。しかし、少年がワトソンの財布をねらったことから、ホームズはモリアーティから少年を守ることになる。ポリーと名乗る少年、実は女の子だった。宝石店の店主から宝石奪回の依頼を受けたホームズ、モリアーティからポリーを守り、宝石を店に返すことができるのか!?
ある日、ハドソン夫人の庭に手紙つきの風船が舞い降りる。手紙は地図にもない島、イルカ島からのSOSだった。風向きと風船のガスの減り具合から方向を定め、出発するホームズとワトソン。やがて、とある島にたどりつき、灯台守りに様子を聞くホームズ。灯台守りは何の異常もないと答えるが、その後方に緑の風船が飛んでいくのをホームズは見逃さなかった。島に上陸したホームズは、男たちに取り囲まれ、捕らわれてしまう……。
モリアーティが、平和のシンボル、天使の像を盗む と、警察に予告してきた。厳重な警備の裏をつき、気球で空から天使像を運び去るモリアーティ。気球を追ってテムズ川沿いの倉庫街に来たホームズとワトソンは、子どもたちの襲撃を受けて縛り上げられてしまう。子どもたちは最近遊び場をモリアーティに荒らされ、頭にきていた。ホームズもモリアーティの仲間だと思ったのだ。と、そこへモリアーティが隠した天使像を取りに戻って来た……！
アメリカから帰国したエレンには、莫大な財産が入ることになっていた。エレンの戻った屋敷には、いとこと称するロイロット氏と二人の召し使いがいた。なんか怪しいこの3人……そう、モリアーティたちがなりすましているのだ。そうとも知らず、アメリカから婚約者が来るのを待っているエレン。ある雨の夜、車が故障したホームズたちは、エレンの屋敷にたどり着き、一夜の宿を頼む。モリアーティはホームズの顔を見てビックリ。何とか追い出そうとするのだが……。
冒険家ライサンダー大佐が海底のナポレオンの財宝を発見した、というニュースがロンドンに伝わった頃、ホームズとワトソンは軍の司令官の元に強引に連れてこられる。極秘で製造中の潜航艇を盗まれたというのだ。ホームズがすんなりと犯人のアジトを割り出すと、興奮した司令官は軍艦で出撃していく。犯人はもちろん、モリアーティだ。司令官に反感を持つワトソンとやる気の起きないホームズを乗せて、軍艦はモリアーティの盗んだ潜航艇を追うが……。
朝、ホームズたちが庭のハドソン婦人をながめていると、平和な空気をやぶる大轟音と共に飛行機が落ちてきた!? ホームズたちを追い抜いて真っ先にかけつけ、操縦士を救うハドソン婦人を、操縦士は「マリー！」と懐かしがる。実はハドソン夫人と死んだ夫は、彼の飛行機仲間だったのだ。ロンドン-パリ間の航空便開設を間近に控えて、なぜか飛行機が次々と故障するという。事件のにおいをかぎとったホームズは、飛行場に張り込んで犯人を捕まえようとするが……。
ギルモアの谷と呼ばれる一帯を所有し、兵器産業で巨額の富を持つギルモアから依頼があった。彼の大切な純金の巨大貯金箱の金が、何者かに盗まれているというのだ。暗い街の雰囲気と、住民を虫けらのようにあつかうギルモアに対し、ホームズたちはあきれ顔。しかしギルモアに反発心を抱く息子のマイケルは、下町の託児所で子どもたちの世話をする好青年だった。ギルモアの屋敷近くで、モリアーティ一味を見かけたホームズは、とにかく屋敷にとどまることにする。
警察に導入された新型自動車がたて続けに爆発し、レストレード警部はご機嫌ななめ。そんな折り、ホームズに現金輸送車を極秘で警護する依頼が舞い込む。依頼人は銀行家フォーカスの娘。アンチーク好きで頑固なフォーカス氏は、車を嫌い、馬車で輸送するという。ホームズは警察車が何者かに細工されていることをつかみ、モリアーティの悪巧みを直感する。やがて現金輸送当日、ホームズたちと同様にレストレード警部も極秘で警護に当たるが……。
ロンドン行きの列車に乗り込むホームズとワトソン。その列車は、貨車が客車と客車の間に連結されている妙な編成だった。実は貨車で大量の金塊を運ぶため、警備の警官も乗り込む厳重な警備態勢がはられていたのだ。そしてその列車には、トッドとスマイリーの姿もあった……。ハドソン夫人の夜食を楽しみにロンドンに降り立ったホームズたちだが、駅は大騒ぎ。真ん中の貨車だけがスッポリと消えていたのだ！ ホームズは貨車が消えた区間を割り出し、現場に向かう。
度重なる失敗に“今度こそ！”とモリアーティがねらったのは、海洋学者ブライドン家の豪華なロブスター型の宝飾品。そして、一味は電気工事を装って、まんまと持ち出しに成功する。かけつけたのはもちろん、ホームズとレストレード警部だ。逃走経路となるはずの窓は断崖絶壁に面し、下は海だ。ここからは逃げられない、と屋敷中を捜索するレストレード。一方ホームズとワトソンは潜水服姿で海中を探っていた……。
完全な密室であるはずの銀行の地下金庫から、金塊だけがそっくり消えた!? しかしホームズが向かった先は、事件翌日に失踪した彫刻家とその息子の家だった。部屋に残された新しい作品のスケッチ、それはどう見てもモリアーティと快鳥ステラノドン！ 百万ポンドの金塊と彫刻家の組み合わせに、ホームズがせまる。銀行からキャタビラの跡を追ってたどり着いた先は、今は亡き古美術商の屋敷の工房だった……。
ウィザード家の謎の宝剣「聖なる十字剣」が公開された。秘められた謎の正体は莫大な財宝のありかとも言われている。厳重な警備にさすがのモリアーティも手が出ない……と思いきや、不思議な事件が起こっていた。剣を収めた金庫が破られたにもかかわらず、剣は無事だったという。ホームズは、水晶に包まれた宝剣に光を当てると7つの絵文字が反射されることをつきとめる。犯人の目的もこの絵文字だったのだ！
霧深い夜のテムズ川で、貨物船が沈没した。水中の光る目と船べりをつかむ巨大なカギ爪に、新聞は謎の怪物出現と書き立てる。そんな中、第二の事件が起きた。川でデート中のデビッドは怪物とともに水中に消える。恋人メアリの依頼を受けてデビッド捜索に乗り出すホームズ。一方、川底に作ったアジトで祝宴をあげているのはモリアーティだ。久しぶりのごちそうに涙するトッドとスマイリーだったが……。
名画の複製画盗難事件を追っているレストレード。一方、ホームズに依頼人が訪れる。遊びに来ていたパリの画学生三人が失踪したというのだ。三人の足取りを追って美術館から美術品競売場に回ったホームズは、そこで奇妙な名画を目にする。イタリアの風景画に、スコットランドの古城が描かれているのだ。その絵の値を吊り上げているのは、変装したトッドとスマイリー、競売人はモリアーティだった……。
大英博物館の考古学上の至宝、ロゼッタ・ストーン。この石の前でエジプト、ギリシャ、フランス人がそれぞれに「本来は我が国のもの」と言い争っていた。後日、ロゼッタ・ストーンは、なんとフワフワ宙に浮いてどこかへ飛び去ってしまう。盗みの手口の見当がつかないホームズに、夏目金之助と名乗る日本人が声をかける。大風を利用し、凧で盗む大どろぼうを描いた本が盗まれ、今回の事件が気になる、というのだ。
現金輸送車から現金強奪に成功したモリアーティ。ところが新聞は英国最大の飛行船、しろがね号の完成を大々的に取り上げ、かすんでしまったモリアーティは不満顔。警察の鼻を明かしてやると息巻いていた。一方ホームズは、処女飛行をひかえたしろがね号の製造会社にいた。しろがね号の見取り図が盗まれ、念のため当日の警備を依頼されたのだ。折しも格納庫では作業員が重りのための砂袋を積み込んでいたが……。
とある屋敷にモリアーティたちが忍び込むと、華麗なる先客が！ お宝を取られた上、赤いバラを添えた予告状が残されていたと知ってモリアーティは頭に血が上る。その手口は、20年前に突然姿を消した有名な怪盗、クリストファーと同じものだった。モリアーティはプライドにかけて、次の獲物を横取りしようと計画する。次の獲物は「王室の名馬」だ。名馬を守るべく、レストレードとホームズが護衛に付くが……。
若きエンジニア、マックは、迫るチャンピオン大会に向けて新型エンジンを完成させた。が、外出中にモリアーティに盗まれた上、家が炎上、妻ヘレンと共にホームズの下宿に身を寄せる。やがて、大会に謎の人物が出場するという記事が新聞に掲載される。それはもちろん、モリアーティだった。飛行機の腕は一流のハドソン婦人を巻き込んで、モリアーティの悪巧みに挑むべく、ホームズたちは大会の会場に向かう！
事件解決の帰り道。列車の中でホームズとワトソンは、オウムを連れた男に出会う。男は無愛想に席を立ってしまうが、列車は謎のドラゴン型メカに襲われ大きく揺れる。そしてホームズは、オウムを何者かに奪われ、倒れている男を発見する。翌日、インドから来たオウム捜索に懸賞金がかけられていた。ホームズは失踪したインド人捜索の依頼を受ける。依頼者は、列車で無愛想だったあの男。実は外務省の役人だった。
怪しげなメカを使ってシミュレーション中のモリアーティたち。今回のねらいはビッグ・ベンの大鐘だ。ロンドンの象徴、ビッグ・ベンが鳴らず、騒然とする市民たち。なんとか秘密裏に鐘を取り戻さないと、警視総監とレストレードの首が飛びそうだ。ホームズが蓄音機で録音した鐘の音を流し、とりあえず事なきを得る。しかし、その鐘の音のせいで、モリアーティは盗みの依頼者から報酬がもらえないでいた……。
宝石の売買に立ち合ったホームズとワトソン。帰り道に、白昼堂々と宝石を盗む方法について話し合っていた。時を同じくしてモリアーティたち。夫婦に変装して宝石店を訪れ、夫婦げんかを装ってそのスキに宝石を……と、ホームズのプラン通りに動いている。さすがはモリアーティ!? ところがその先がいけない。盗んだ宝石を見知らぬ少女の人形の中に隠したが、その少女が一筋縄ではいかないクセ者だったのだ……！
教会で、花嫁が父親とともに姿を消した。控室から聖堂へのわずかな距離で、一体何者がどうやって!? 依頼を受けたホームズは現場に向かうが、レストレードは花嫁の心変わりだろうとやる気がない。花嫁の父はインド総督として赴任していたインドから戻ってきたばかりだという。やがて、聖堂の前室の壁にインド更紗の切れ端を発見するホームズ。前室の壁に刻まれたレリーフの文句の通りに動くと、隠し扉が開く！
オープニングテーマ『空からこぼれたSTORY』 作詞 - 三浦徳子 / 作曲 - 佐藤健 / 編曲 - 福井峻 / 歌 - ダ・カーポ
エンディングテーマ『テームズ河のDANCE』 作詞 - 三浦徳子 / 作曲 - 山中のりまさ / 編曲 - 福井峻 / 歌 - ダ・カーポ
テレビ放送前の1984年3月11日より、宮崎駿が監督した「青い紅玉」と「海底の財宝」の2編を『風の谷のナウシカ』と同時上映。 宮崎駿監督分は、海外セールス向けの英語版の音声はあったものの、日本語音声はなく、ホームズ役の柴田侊彦をはじめとした声優、台詞、登場人物の名前、編集、効果音、音楽がテレビ放送時と異なっている。そのため、「劇場版」と区別されている。宮崎は当時「ナウシカ」の制作で多忙だったため、録音は高畑勲と片渕須直が演出した。 劇場版においては、本作はコナン・ドイルの著作物には基づかない旨の断りを入れるクレジットが入っている。ドイルは1930年に亡くなっており、死後50年で著作権が消滅する日本の著作権法下では本来であれば1980年にドイルの著作権も消滅しているとの前提だったが、実際にはイギリスは第二次世界大戦の日本の交戦国であり、戦時加算があるため、1984年時点ではまだ著作権は生きていた。このことが発覚したのは、劇場版の上映時であり、そのためドイルの著作権に抵触しないよう対処する必要が生じた。具体的には、数人の登場人物の名前が変更されている。モリアーティ教授はモロアッチ教授、ハドソン夫人はエリソン夫人、レストレード警部はレストラント警部になっている。公開時の音声では、ホームズは自らを「シャーベック・ホームズ」と名乗っており、シャーベックの「ベ」の部分だけを他の台詞から抜き出して元の音声の上に被せている痕跡がある。なお、DVDの字幕は「シャーロック」である。 本作にはOPがなく、ED映像は「小さなマーサの大事件!?」のダイジェストと、一部「ねらわれた
