Второй фильм о неугомонной сестре самого знаменитого детектива мира продолжает историю Энолы Холмс, которая, наконец, пытается построить карьеру на собственных силах. Ее первое самостоятельное дело оказывается сложным и опасным: в Лондоне пропадает девушка, работавшая на фабрике, и все улики указывают на заговор, укорененный в социальных проблемах и жестокости викторианской Англии.
Лондон, 1884 год. В свой шестнадцатый день рождения Энола Холмс понимает, что её мать, прогрессивно мыслящая женщина и главный наставник в жизни, бесследно исчезла. Обращение к старшим братьям, легендарному детективу Шерлоку и консервативному Майкрофту, не приносит облегчения: вместо поддержки Энола сталкивается с патриархальными планами отправить её в строгий женский пансион.