宇航员萨姆·沃克在完成自己第一次太空任务后重返地球的途中不幸坠入大西洋深海。尽管航天局派出许多救援队进行了长时间的救援后仍未找到萨姆。就在众人准备撤退放弃时，萨姆却奇迹般地出现，幸存了下来。萨姆的这次经历实在让人难以置信。航天局虽然准许她回到家里跟丈夫团聚，但是却受到了NASA的严密监视以及威廉·哈

夏洛克·福尔摩斯卷入了一场涉及宿敌莫里亚蒂教授的邪恶阴谋，最终与一位母亲最近被谋杀的年轻美国土著妇女阿米莉亚·罗哈斯联手。在他们合作破案的过程中，阿米莉亚也开始证明这位大侦探就是她失散多年的父亲。