夏洛克發現水野亞紀子、椎名姐妹、高井義之等人案件都有同一個幕后黑手——以含義為“北極星”的“瑪麗絲?斯泰拉”自稱的人物。她查出此人是寫過犯罪誘導理論論文的“森脅彰”，但沒有找到對方的真實身份。另一方面，夏洛克的哥哥健人得知有人從日本數一數二的研究所——帝日化學那里盜走了具有強大感染力和殺傷力的病毒，他委托夏洛克奪回被盜的病毒。
夏洛克洞悉恐怖分子的計劃，殺死了在自身注射病毒的犯人，成功阻止了病毒的擴散。但是，警方仍把夏洛克當成嫌疑人進行搜索，力挺她的禮紋警部被排除在搜查本部以外，被夏洛克奪走手槍的柴田巡查部長提出辭職，離開了警界。在波多野和健人的協助下，夏洛克追蹤著一切恐怖計劃的幕后主使者，試圖阻止對方的下一步計劃并奪回落入“森脅彰”手中的和都。擁有卓越洞察力和推理力的夏洛克與她最大敵人之間的決戰開始了。