Энола Холмс

Главная героиня фильма — Энола Холмс, младшая сестра в семье Холмсов. Будучи чрезвычайно умной, наблюдательной и проницательной девушкой, она регулярно бросает вызов социальным нормам. Её мать Юдория научила Энолу всему, от шахмат до джиу-джитсу, и поощряла её быть волевой и мыслить независимо.

В свой шестнадцатый день рождения Энола просыпается и обнаруживает, что её мать исчезла. Опекуном девушки становится её брат Майкрофт, который намерен отправить её в пансион благородных девиц. Цветочные открытки, оставленные Юдорией, раскрывают для Энолы секретные послания и ведут к спрятанным деньгам, с которыми она сбегает, переодевшись мальчиком. В поезде Энола встречает молодого виконта Тьюксбери, сбежавшего от родных в дорожной сумке. Она считает его тупицей, но предупреждает, что мужчина в коричневом котелке по имени Линторн ищет его в поезде. Вскоре этот человек находит виконта и пытается убить, но Тьюксбери и Энола спрыгивают с поезда и спасаются бегством. Они приезжают в Лондон и там расстаются.

Купив новую одежду и создав себе образ «настоящей леди», Энола продолжает искать мать и оставляет ей зашифрованные сообщения в разделах объявлений крупных газет. Вскоре она обнаруживает убежище матери, где хранятся взрывчатка и брошюры, и узнаёт, что Юдория состоит в кружке радикальных суфражисток. Линторн, находит Энолу, пытает её, чтобы получить информацию о Тьюксбери, и пытается утопить. Ей снова удаётся бежать. Энола решает найти Тьюксбери, чтобы спасти его: она считает, что виконт сам не сможет защититься. Тем временем Майкрофт поручает розыски сестры инспектору Лестрейду из Скотленд-Ярда.

Энола находит Тьюксбери, торгующего цветами в Ковент-Гардене, и предупреждает его об опасности. Лестрейд, в свою очередь, находит Энолу и насильно отправляет её в пансион. Вскоре Шерлок навещает Энолу и признаётся, что впечатлён её детективной работой. Тьюксбери помогает девушке бежать. Вдвоём они отправляются в Бэзилуэзер-холл, чтобы встретиться лицом к лицу с дядей виконта, который, как понимает Энола, хочет убить племянника. В поместье Энола и Тьюксбери попадают в засаду, устроенную Линторном, но Эноле удаётся победить в схватке благодаря джиу-джитсу. Линторн погибает. Внезапно появляется бабушка Тьюксбери, настоящий заказчик его убийства: она не хочет, чтобы внук занял место в Палате лордов и проголосовал за реформу. Бабушка стреляет во внука, тот выживает благодаря защитной пластине, спрятанной под одеждой. Вскоре Шерлок прибывает в Скотленд-Ярд, решив загадку смерти Тьюксбери-старшего и вычислив инициатора убийства, но Лестрейд задает ему два вопроса: как ему удалось раскрыть дело, и почему он справился позже Энолы.

Вскоре девушка со слезами на глазах прощается с Тьюксбери, вступающим в свои права лорда. Майкрофт передаёт Шерлоку опеку над сестрой. У себя дома Энола застаёт мать, Юдория объясняет, почему ей пришлось уйти и почему она должна уйти снова, и заявляет, что впечатлена успехами и личностным ростом дочери. Энола обрела свою свободу и свое предназначение: теперь она — детектив и искатель потерянных душ.