En la Inglaterra victoriana, la joven Mary Morstan, cuyo padre ha desaparecido en circunstancias misteriosas, lleva años recibiendo enigmáticas perlas. De repente, el remitente anónimo se pone en contacto con ella y le pide una reunión. Intrigada y preocupada, Mary recurre a Sherlock Holmes para que la acompañe y desvele el misterio. Juntos descubren que la cita es con Thaddeus Sholto, quien les revela una historia sobre un inmenso tesoro que su difunto padre ocultó, y que Mary tiene derecho a una parte. Sin embargo, al llegar a la mansión de los Sholto, se encuentran con una escena escalofriante: el hermano de Thaddeus ha sido asesinado y el tesoro ha desaparecido. Holmes y Watson deben ahora resolver el intrincado caso y encontrar a los culpables.