起诉女毒贩艾拉娜的重要证人凯伦在电梯里被枪杀，华生经过两个月也没有解开谜团，离开军情六处重回美国的夏洛克提供了重要线索。
华生对夏洛克总是干涉她的案件感到恼火，而夏洛克新收的徒弟凯蒂对华生相当好奇。
嫌疑人凯文入住在酒店电梯的隔壁房间，夏洛克的磁铁杀人推测令人匪夷所思，而且也无法找到证据，细心的华生从凯文进酒店的录像中看出了端倪。
案子结束后，华生同意夏洛克重回警局。
基本演绎法第三季第2集剧情介绍奥彭肖公司制造的玩具被指证害死多名儿童，辩护律师福德姆帮他越狱，二人收到匿名信后相继被杀。
遇害儿童之一的父亲科尔曼突然自首，夏洛克认为他在替人顶罪。
基本演绎法第三季剧照
负责玩具中毒案的助理检察官安琪拉在案件开庭前丢失了重要证据，她被福德姆勒索帮奥彭肖越狱。
监视福德姆的联邦探员博登走入警方视线并被捕，原来他打算利用奥彭肖公司的毒玩具当成毒品在黑市牟利，博登的杀人动机是让政府解封毒玩具。
基本演绎法第三季第3集剧情介绍数学家哈兰玩数字游戏根据提示寻宝时在废弃工厂发现一具死尸，之后同为寻宝者的拜伦也遇害，夏洛克推测数字游戏是凶手设下的陷阱。
寻宝者埃廷格透露数学斗士摩是真凶，夏洛克猜出哈兰就是摩。
摩因公布国防部机密文件而被通缉，夏洛克施计帮哈兰隐瞒身份并设局引出真凶埃廷格。
哈兰一直利用彩票游戏漏洞谋利，后来他以摩的身份曝光漏洞致使国家彩票委员会将其取消，而身为彩票欺诈犯的埃廷格便设局欲引出摩。
基本演绎法第三季第4集剧情介绍埃德温软件公司研发的人工智能程序被复制，最终夏洛克在伯奈特科技公司找到复制的程序。
埃德温猝死在实验室，夏洛克认为凶手用病毒感染了电脑致使埃德温癫痫发作而死，随后他在死者的音乐光碟里找到电脑病毒。
夏洛克根据邮寄光碟之人锁定真凶是计算机教授派克，派克一直认为人工智能会影响人类生存，最后派克的学生艾琳替老师顶罪。
得知派克被抓会连累正在监管期的吸毒者弟弟，夏洛克陷入两难……
基本演绎法第三季第5集剧情介绍一只断手被路人发现，夏洛克推断死者摩西的手腕是被类似运动员的人扯下来。
经过调查摩西暗地从事钻石走私生意，而在健身房发现的嫌犯卡兹米尔则提供了幕后买凶者的线索，众人的目光聚在了珠宝商奥斯休真身上，他和摩西因为业务曾经发生过争执。
奥斯休真的口音令夏洛克打消了怀疑，凯蒂从卡兹米尔的报酬上发现了细小线索，原来摩西的雇员阿米特才是真凶。
基本演绎法第三季第6集剧情介绍图书馆的珍贵地图失窃，保安沃格尔也被窃贼勒死，夏洛克推测窃贼的真正目标是其中一张原属于布雷家族的地图。
夏洛克调查到其余三个档案馆被同一窃贼所盗，并根据窃贼登记的化名锁定目标茹普科。
茹普科遇害，而现场留下的布雷地图是张赝品。
夏洛克调查发现布雷地图的真迹能使一家正打算建立的赌场泡汤，随后华生从赌场经理的办公室里得到线索，布雷家族小姐玛格丽特被捕。
基本演绎法第三季第7集剧情介绍已婚律师克雷默将委托人毒贩卡朋特的罪行透露给情妇杰西卡。
杰西卡记录下此事后失踪，服刑的卡朋特承认自己雇凶杀了杰西卡，而克雷默也默认了此事。
夏洛克勘查犯罪现场后推断多名杀手作案后会寻找同一名溶尸者清理谋杀现场，随后他施计锁定喜欢肉豆蔻的犯罪清洁工伍德拜恩，谁料伍德拜恩突然遇害。
真凶杰里米是伍德拜恩的学徒，卡朋特担心罪行暴露便命儿子杰里米杀了伍德拜恩。
基本演绎法第三季第8集剧情介绍警察弗林被杀害，夏洛克发现他为了买毒品而偷军械库枪支出售，弗林妻子提供了丈夫手机上6的人名代称。
警察局取消了弗林的葬礼，但不想另一名警察哈德姆被枪杀在警车里。
华生发现6是弗林高中时橄榄球队友里格斯的代号，里格斯供出弗林曾将枪支卖给布罗斯。
夏洛克突然明白到布罗斯杀死警察的目的是为了在警局办葬礼时可以趁着人力不足前去军械库偷枪，布罗斯最终得到应有的下场。
基本演绎法第三季第9集剧情介绍护士玛丽萨被杀，法医在其指甲下找到凶手雅各比的DNA，而雅各比早已失踪。
夏洛克在公园找到脑部受损的雅各比尸体，他怀疑有人实施非法药物试验，试药者卡莱尔证实此事。
夏洛克锁定乌本特制药厂研究室的柯克博士，但柯克拒绝交代赞助者。
夏洛克查到柯尔克的非法试验资金来自私人赞助者康诺顿。
警方根据康诺顿贴身护士的供词证实了他的罪行，谁料康诺顿私自注射还未成功的药物……
基本演绎法第三季第10集剧情介绍一对老年夫妇中毒而死，夏洛克推断二人被连累并从地下室找到植物基因博士克雷被烧焦的尸体。
证据显示克雷被贩毒集团所杀，他一直为贩毒集团种植制作大麻。
夏洛克发现克雷克隆珍稀兰花并出售，购买者康韦是“未来农业”副总裁，她声称公司打算拉拢克雷。
华生从克雷前女友处得到线索，原来与克雷有染的康韦因他出轨而失手将其杀死。
一具与凯蒂背部伤痕一样的女尸被发现，夏洛克表示伤害过凯蒂的凶手在纽约出现……
基本演绎法第三季第11集剧情介绍死者梅勒妮失踪当晚曾在酒吧喝酒，警方根据酒保捡的手机上的指纹锁定惯犯西蒙。
警方从西蒙住处营救了多名被囚禁的女性，以及一具男性尸体。
西蒙从在药房工作的妹妹维奥莱处拿走一种昂贵的治疗奇症的药品，并用此药与旧邻居交易藏匿船上。
西蒙被发现烧死在船上，凯蒂查看尸体后表示当年侵犯自己的人并非西蒙。
华生进入德尔的保险公司工作，凯蒂偶然听到德尔的声音后发现他才是当年侵犯自己的人……
基本演绎法第三季第12集剧情介绍夏洛克猜出德尔雇佣华生另有目的并怀疑她被监听，此时德尔致电华生将她解雇。
夏洛克怀疑受害者不止凯蒂和梅勒妮，他彻夜调查锁定数位潜在受害者。
华生感觉德尔与慈善机构员工塔碧瑟关系奇怪，受害者之一弗朗辛曾被绑架一年后遇害，夏洛克证实塔碧瑟领养的儿子是德尔囚禁弗朗辛期间所生。
凯蒂谎称返回英国，她绑架德尔欲下杀手时夏洛克突然赶到。
凯蒂毁了德尔的面貌后离开，之后警方将德尔逮捕。
基本演绎法第三季第13集剧情介绍夏洛克精力充沛无处发泄，他为排解寂寞接了一桩妻子寻找丈夫出轨证据的案件。
夏洛克的调查对象斯蒂文已经失踪两天，他发现斯蒂文瞒着妻子从事收账的工作。
夏洛克与华生确认斯蒂文已经被害，他们排除了种种嫌疑人后将目标锁定在科尔曼身上。
科尔曼大量征地，他想要利用斯蒂文帮自己除掉钉子户，他因为斯蒂文并未如自己所愿而将其杀害。
基本演绎法第三季第14集剧情介绍华生与艾拉娜的仇恨连累安德鲁中毒身亡，华生受到严重打击。
乔瑟夫委托夏洛克调查两匹怀孕母斑马被盗案，夏洛克拉上贝尔一起查案。
他发现罪犯目标是斑马被催产生下的小斑驴，原来有人想将此灭绝物种高价出售牟取暴利。
动物园的雷诺兹被确定是罪犯，夏洛克设计将他逮捕。
华生收到莫里亚蒂的信，信中她表示会解决多余的人，但不允许华生退出她设计的游戏，此时传来艾拉娜身亡的消息。
基本演绎法第三季第15集剧情介绍拾荒者亨利死于枪杀，他的尸体上还有凶手留下的钱财与字条。
几日后，邓肯也以同样的方式死去，邓肯与亨利都是1059航班死难着的家属。
第三位受害者是黛娜，但是黛娜命大躲过一劫。黛娜接受采访时言辞犀利，她迫使航空公司迅速对死难者家属做出公平的赔偿。
夏洛克从黛娜的言语中发现端倪，黛娜就是这起杀人案件的凶手，她为了能够获得更多的赔偿一手策划了这起案件。
基本演绎法第三季第16集剧情介绍三年前失踪的玛利亚的尸体被发现，她的钱包里留着一张夏洛克写下的便条。
玛利亚失踪时正是夏洛克毒瘾最严重的时候，甚至到了偶尔丧失意识的状态。
玛利亚曾在施粥场工作，常客奥斯卡声称凶手是夏洛克并拿出当年藏匿的带血衣物，随后夏洛克被捕。
清洁工玛利亚当年工作的大楼被租给议员巴克利，巴克利杀死情人后扔的血衣被玛利亚偷偷拿走。
玛利亚拜托夏洛克调查此案，谁料巴克利将玛利亚杀人灭口。
基本演绎法第三季第17集剧情介绍大学生艾莉被杀，她死前已被违禁制冷剂快速冷冻。
“低温纽约”公司将客户的尸体保存不当，公司货车及谋杀案受害人沙利文的尸体在艾莉遇害当晚被抢。
身患绝症的福特是首位发现沙利文尸体的人，夏洛克发现他在说谎，谁料福特突然遇害。
福特杀了和自己骨髓相配的沙利文，他收买了“低温纽约”的技师斯科特和赖安搜集骨髓。
两名技师偷沙利文尸体的当晚被艾莉撞见后杀人灭口，他们担心福特良心发现便将其杀死。
基本演绎法第三季第18集剧情介绍巴罗被人蓄意撞死，夏洛克根据蛛丝马迹找到了肇事车辆的车主，但经审讯得知车主只是被人利用。
巴罗与网站的上司格雷罗有不正当关系，经调查格雷罗的嫌疑被洗清。
但祖斯员工帕特里克的妹妹找到的夏洛克，夏洛克从帕特里克妹妹处得知祖斯公司被人勒索的事。
夏洛克仔细分析祖斯的软件，他终于发现了凶手就是祖斯的员工布兰登。
布兰登是个偷窥狂，他利用祖斯的软件达成自己不可告人的目的。
基本演绎法第三季第19集剧情介绍网名“异种”的黑客组织“人人”成员怀特遇害，黑客成员彼得罗斯惨遭诬陷。
“异种”是由怀特和网名“泰希”的两个人所组成，华生设局引出“泰希”迪茨。
迪茨是FBI探员布兰奇为调查“人人”的重要线人，布兰奇为了平步青云而包庇真凶迪茨。
原来怀特怀疑迪茨和外界力量联手想要扳倒“人人”，迪茨与他发生冲突失手杀死怀特。
夏洛克施计威胁布兰奇交出帮迪茨藏匿的凶器，迪茨落网。
基本演绎法第三季第20集剧情介绍专业怀疑论者博伊德遇害，真凶欲通过火车事故掩盖死因时却未能如愿。
房地产商埃斯利与死者死前发生过争执，但他却有不在场证据。
拒绝卖房给埃斯利的妇人听到亡夫声音，夏洛克调查后怀疑恐怖分子在妇人邻居的地下室挖隧道欲接入连接大西洋两岸的数据电缆，博伊德发现此阴谋后被杀。
原来埃斯利雇佣电缆线务员纳迪姆挖隧道连接电缆以此牟利，纳迪姆被发现后惊慌下杀了博伊德。
基本演绎法第三季第21集剧情介绍华莱士击毙急救员抢走载有女病人麦琪的救护车后没多久被捕，麦琪被开膛破肚，但凶手并非华莱士。
麦琪的多个器官在遇害前已被移除，神探搭档推断麦琪去巴西找艾斯坎索医生做胃部手术时毫不自知沦为人体运毒人。
毒贩扬科遇害，他的牙医沃德交代此事乃扬科竞争对手所为，并声称扬科出主意利用病人贩毒以及麦琪是第三名受害者。
华生根据尸体上的缝线推测真凶就是沃德，警方设局令沃德认罪。
基本演绎法第三季第22集剧情介绍刑事法官沃恩参加完州长竞选的募捐后被杀，从改良公司管理的监狱越狱的妮基被认为是凶手。
毒品惯犯妮基四年前被沃恩送进监狱，之后狱警麦卡恩也被杀。
夏洛克在监狱垃圾箱找到妮基的尸体，他推断真凶买通麦卡恩谋杀妮基并得到有她指纹的螺丝刀后杀了沃恩，麦卡恩也被灭口。
原来州长欲将另一监狱交由改良公司接管，参与竞标的矫正集团管理者制造谋杀丑闻以此让州长被迫放弃改良公司从而得到接管机会。
基本演绎法第三季第23集剧情介绍农业部研究员凯克调查蜂群死亡一事时遇害，夏洛克查到真凶是养蜂人贾维斯。
贾维斯曾指控凯克杀死自己的蜜蜂，农业部巴恩斯调查此事时突然心脏病发只能退休。
夏洛克推断巴恩斯被人下毒，凯克就是蜂群死亡的始作俑者。
举办养蜂峰会的格里夫和帕克夫妇邀请爱好蜜蜂的阿联酋酋长赴美参加峰会，谁料酋长突然被绑架。
原来帕克让情人凯克制造蜜蜂屠杀吸引酋长来美国以此实施绑架，她和丈夫对巴恩斯下毒阻止调查。
基本演绎法第三季第24集剧情介绍(大结局)瘾君子奥斯卡抓走夏洛克的好友阿尔弗雷多，他以此威胁夏洛克帮忙寻找在戒毒所失踪的妹妹奥利维亚。
夏洛克带着奥斯卡调查奥利维亚失踪一事，另一方面华生和警方到处寻找阿尔弗雷多的踪迹。
其实奥利维亚早在两日前吸毒过量而死，奥斯卡藏好尸体后故意设局欲令夏洛克停止抗争重新堕落。
奥斯卡逼迫夏洛克吸毒，此时华生等人终于救出阿尔弗雷多，夏洛克痛揍奥斯卡一番后离去。
