奥地利皇储突然自杀案件,让沉寂6个月的福尔摩斯(小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰)再次启动。这次,福尔摩斯有了一个强有力的对手——智力上与福尔摩斯相当的莫里亚蒂教授(杰瑞德·哈里斯 Jared Harris 饰)。为了调查清楚皇储的自杀案件,福尔摩 斯与华生(裘德·洛 Jude Law 饰),在吉普赛占星师西姆(劳米·拉佩斯 Noomi Rapace 饰)的帮助下,和莫里亚蒂展开了在整个欧洲大陆上的较量,从英国到法国、德国……虽然被称为最聪明的人,但是莫里亚蒂教授仿佛能预知福尔摩斯的
自纽约事件以来,托尼·斯塔克(小罗伯特·唐尼 Robert Downey Jr. 饰)为前所未有的焦虑症所困扰。他疯狂投入钢铁侠升级版的研发,为此废寝忘食,甚至忽略了女友佩珀·波茨(格温妮斯·帕特洛 Gwyneth Paltrow 饰)的感受。与此同时,臭名昭著的恐怖头目曼达林(本·金斯利 Ben Kingsley 饰)制造了一连串的爆炸袭击事件,托尼当年最忠诚的保镖即在最近的一次袭击中身负重伤。未过多久,托尼、佩珀以及曾与他有过一面之缘的女植物学家玛雅(丽贝卡·豪尔 Rebecca Hall 饰)在家中