Sherlock a rechuté. Son père débarque à New York pour tenter de l'aider à s'en sortir. Les rapports entre les deux hommes sont loin d'être cordiaux, Sherlock ne s'étant jamais senti proche de cet homme riche retiré dans sa tour d'ivoire. Le mystère des trois jours durant lesquels Sherlock a disparu est révélé. Moriarty continue de hanter ce dernier, au sens propre comme au sens figuré. Avec un Holmes qui a succombé à ses anciens démons, cette quatrième saison rebat les cartes et s'autorise des développements originaux, notamment grâce à la présence du père de Sherlock, interprété par John Noble, vu dans "Fringe", ou dans la série "Sleepy Hollow".