Вторая часть экранизации книг Нэнси Спрингер о младшей сестре знаменитого сыщика Шерлока Холмса переносит зрителей в Лондон 1880-х годов, где Энола Холмс после событий первого фильма открывает собственное детективное агентство и стремится построить карьеру независимо от брата и общественных стереотипов, которые считают, что девушке не место в профессии сыщика.
Действие картины разворачивается в викторианской Англии 1884 года, в канун 16-летия Энолы Холмс её мать бесследно исчезает. Девушка росла под руководством прогрессивно мыслящей родительницы, которая давала ей необычное для того времени образование: она умеет драться, разгадывать шифры и отказывается соответствовать строгим нормам поведения, предписанным для молодых особей её круга.