Поняв, что люди Блэквуда «заметают следы», Холмс отправляется к Ирэн, чтобы предупредить её об опасности. Когда Шерлок отказывается уехать вместе с ней, Ирэн опаивает его вином со снотворным и сбегает. Очнувшись, Холмс узнаёт, что сэр Томас был убит в своём доме этим же вечером. Там он находит потайную комнату с изображением сфинкса на стене.

По новым следам Холмс и Ватсон отправляются на промышленную фабрику, где встречают Блэквуда. Но они упускают его из-за Ирэн, которую приходится спасать от ленточной пилы для разделки свиных туш. К тому же Блэквуд не мог уйти так просто — Ватсон активировал оставленное им взрывное устройство, из-за чего на фабрике произошла серия взрывов и сильный пожар.

Придя в себя после взрыва, Холмс не обнаруживает ни Ирэн, ни Ватсона. К тому же он узнает, что Говард выписал ордер на его арест. Удостоверившись, что Ватсон жив (загримировавшись под врача), Холмс ушёл в подполье и всю ночь думал над смыслом плана Блэквуда. На следующее утро он решает рассказать объявившимся Джону и Ирэн о своих догадках. По его теории пять убитых девушек символизировали пять концов пентаграммы, а места убийств трёх мужчин представляют собой три из четырёх концов креста, а сами убитые означают части сфинкса: Риерден представляет человека, сэр Томас — быка (он носил кольцо с быком), посол Америки — орла (орёл является национальным символом Америки). Холмс вычисляет, что последняя точка Блэквуда с символом льва — это парламент Великобритании. Именно там он нанесёт свой последний удар.

Разговор прерывают внезапно ворвавшиеся полицейские. Ватсону и Ирэн удаётся сбежать, а Холмс сознательно сдаётся, его отправляют к Говарду. Министр раскрывает детективу план Блэквуда — убить всех членов парламента, кроме приближённых. Выяснив все, Холмс сбегает, выпрыгнув через окно в Темзу, где его на паровом катере подбирают Джон и Ирэн.

Вместе они приплывают под канализацию парламента, где обнаруживают химическое устройство, созданное Риерденом. Оно отличается тем, что им можно управлять на расстоянии. Стоит нажать кнопку на передатчике, который находится в руках Блэквуда, как весь парламент тут же заполнится ядовитым газом. Пока Ватсон и Холмс сражаются с охранниками, одним из которых в конце оказывается громила из верфи, Ирэн удаётся выбить цилиндры с отравляющим веществом из устройства, но она тут же сбегает вместе с ними. Холмс догоняет её на самом верху строящегося Тауэрского моста, где внезапно появляется Блэквуд — его план провалился. Он сбрасывает Ирэн с моста, но она выжила, упав на перекладину. Холмс и Блэквуд сходятся в схватке, и сражение заканчивается победой Шерлока. Пока Блэквуд висит над Темзой, Холмс рассказывает ему о том, что все «мистические» силы были лишь обычными химическими фокусами Риердена, и никакой магии не было и в помине. Всё же он спасает лорда, чтобы тот ответил за свои преступления перед судом, но внезапно упавшая балка тянет преступника за собой, а цепь обёртывается вокруг шеи и Блэквуд гибнет. Холмс идёт к Ирэн, она рассказывает, что её таинственный наниматель - это профессор Мориарти, который умён так же как Холмс и гораздо опаснее Блэквуда.

В конце фильма Холмс рассказывает Ватсону и его невесте, каким образом «магу» удалось избежать первого повешения и прикинуться мертвым: подкупленный палач хитро спрятал на петле крюк и прикрепил его к ременно-плечевой системе на Блэквуде, чем не дал ему задохнуться или сломать шею. После этого приходит полиция и сообщает о смерти одного из сержантов возле канализационной трубы, который оказался застрелен в день поимки лорда Блэквуда. Холмс, благодаря своей смекалке узнает, что убийца — профессор Мориарти, который охотился за частью машины Риердена, а вовсе не за ядом. Его целью было беспроводное устройство — радио, а Ирэн была лишь отвлекающим манёвром, так как профессор прекрасно знал, что Холмс побежит за ней и оставит машину без присмотра. А Мориарти в это время украдёт то, что ему нужно. В последней сцене фильма Холмс решает заняться новым расследованием.