Corre l'anno 1891 e Sherlock Holmes è morto. Almeno ufficialmente. Sopravvissuto allo scontro finale con il professor Moriarty, viaggia in incognito per l'Europa sotto la falsa identità del norvegese Sigerson. Stabilitosi nella capitale francese, sbarca il lunario dando lezioni di violino. È quindi per un caso fortuito che le sue doti musicali gli guadagnano un posto nientemeno che all'Opera di Parigi, in sostituzione di un violinista fuggito per ragioni ignote. Ma le sfide che lì lo attendono sembrano chiamare in causa il professionista dell'indagine criminale, piuttosto che il pur talentuoso dilettante dell'archetto. La presunta esistenza di un fantasma che si aggira nei meandri del palazzo non può certo impressionare lo scettico Holmes, sebbene non manchino gli episodi apparentemente inspiegabili. La presenza davvero sorprendente, per lui, è quella di Irene Adler: l'unica donna capace di tenerlo in scacco ai tempi di una nota faccenda boema. L'ex avversaria gli chiede di proteggere la giovane soprano Christine Daaé, sua collega e amica, da una minaccia che pare incombere su di lei dopo uno strano suicidio. Sarà dunque il celebre teatro con i suoi misteri a fare da palcoscenico, oltre che agli sfarzosi allestimenti della lirica, a una delle imprese più straordinarie del grande investigatore.