Guy Ritchie semble vouloir faire du détective légendaire un homme moderne comptant à la fois sur son esprit et sur ses muscles. Irène Adler, la seule femme à avoir surpassé Holmes et avec laquelle il entretient des rapports houleux sera interprétée par Rachel McAdams. Jude Law sera quant à lui un Watson amoureux, puisqu'il s'éprendra d'une certaine Mary (Kelly Reilly).
Guy Ritchie ne pouvait engager deux sex-symbol sans les accompagner de présences féminines... Si Sherlock Holmes aura certainement le rôle le plus glamour de toute sa carrière, il devra cependant se battre pour demêler un complot meurtrier qui pourrait détruire le pays.
Petit avant-goût du film à venir en images avec Downey Jr.