本季延续《神探夏洛克第二季》的剧情，在莱辛巴赫坠楼案两年后，华生（马丁·弗瑞曼饰）努力让生活重新步上正轨，集美丽与智慧于一身的玛丽·摩斯坦（阿曼达·艾宾顿饰）将与华生一同步入和谐浪漫的人生新阶段。然而此刻，夏洛克（本尼迪克特·康伯巴奇饰）却上演复活戏码，虽然这是华生祈祷已久的愿望，但当愿望实现时，他还是无法坦然面对一切。这一次，夏洛克和华生需要解决伦敦街道下神秘的阴谋、婚礼上突如而来的意外，及面对恶名昭彰且阴险的勒索之王——查尔斯·奥古斯都·马格努森（即原著米尔沃顿，拉斯·米科尔森饰）。夏洛克回来了，但一切还和以前一样吗 ？
康纳·斯温德尔,帕特里克·J·亚当斯,梅里特·韦弗,彼得·穆兰,托尼·库兰,道格拉斯·霍奇,埃迪·马森,尼古拉斯·格利夫斯,劳伦·莱尔,安德鲁·罗斯尼,菲利斯·洛根,科拉·比塞特,凯文·麦克基德,帕克·索耶,詹姆斯·哈克尼斯,Molly Geddes,哈立德·莱斯,阿曼达·德鲁,特伦斯·梅纳德,Jason Alan Staines,Estrid Barton,罗伯特·杰克,多米尼克·蒂芬塔勒,Bianca Bardoe,Peter Svatik,默瑟·博菲,Rosie Yates,戴纳·哈克乔,米哈伊尔·
谢默·摩尔
大卫·奥伊罗,西蒙妮·米西克
本杰明·瓦赞,杰瑞米·雷乃,琳娜·库德里,埃里克·格恩斯,Pauline Sagetat,Jonas Bachan,Geoffrey Carlassare,阿克赛·百利,洛丽塔·夏马,朱丽叶·阿曼尼特,Frank Molinaro,谢里夫·安杜拉,迪米特里·多雷
简·西摩,Rohan Nedd,凯文·J·瑞恩,Rose O'Neill,萨曼莎·穆巴,保罗·泰来克