В викторианской Англии на свой шестнадцатый день рождения Энола Холмс обнаруживает исчезновение матери. Её братья, знаменитый Шерлок и чопорный Майкрофт, вместо помощи решают отправить свободолюбивую девушку в исправительный пансион. Не желая покоряться судьбе, Энола использует шифры, оставленные матерью в подарках, и сбегает в Лондон под видом юноши. В пути она встречает беглого виконта Тьюксбери и оказывается вовлечена в опасное расследование, где её острый ум становится главным оружием