Le retour en grandes pompes de Moriarty n'est pas sans inquiéter Sherlock. Les forces de l'ordre soupçonnent l'enquêteur d'être de mèche avec son ennemi.
Moriarty est à deux doigts de dérober les bijoux de la couronne, pour prouver que le fait est possible, et se laisse prendre. Alors que Sherlock témoigne lors du procès, son ennemi juré est finalement acquitté. Il rend ensuite visite à Sherlock et le nargue en se targuant de compétences informatiques exceptionnelles, lui ouvrant des perspectives criminelles hors du commun. Sherlock parvient à sauver deux enfants enlevés par son ennemi, mais ses déductions brillantes le rendent suspect aux yeux de la police. Les forces de l'ordre soupçonnent l'enquêteur d'être de mèche avec Moriarty. Ce dernier parvient à convaincre un journaliste qu'il n'est qu'un innocent acteur rémunéré par Sherlock Holmes...
Le duel entre Sherlock et Moriarty est au coeur du dernier volet de la saison 2, inspiré du roman "Le Dernier Problème".