《神探夏洛克第四季》分为三集。第一集《六座撒切尔像》中，华生和玛丽迎来女儿降生，但玛丽的前特工身份引发麻烦，最终她为救夏洛克中枪去世，华生与夏洛克友谊面临挑战。第二集《倒下的侦探》，全新反派库尔沃顿·史密斯登场，夏洛克为拯救陷入消沉的华生，以身犯险引出并扳倒了这个连环杀手，过程中还出现了玛丽留给夏洛克的录像带。第三集《最后的谜题》，夏洛克的妹妹欧洛丝浮出水面，她控制了整个监狱，与夏洛克玩了一系列游戏，夏洛克为救好友，重新唤起痛苦记忆，最终找到了并挽救了自己的妹妹。本季在延续以往悬疑风格的同时，更加注重人物情感的刻画，展现了主角们在面对危机和挑战时的挣扎与成长。