Прошло три года со дня гибели Шерлока Холмса. В Лондоне при весьма загадочных обстоятельствах убит юный граф Рональд Адэр. Рональд был любителем карточной игры и состоял в нескольких клубах. За полтора месяца до своей смерти Рональд в паре с полковником Мораном выиграл крупную сумму.
В тот роковой вечер он снова играл с полковником Мораном, но немного проиграл. Придя домой, Рональд заперся в своей комнате, где было открыто окно. Матери и сестры дома не было. Когда они вернулись и постучались к Рональду, никто не отозвался. Взломав дверь, они увидели, что юноша мёртв — ему прострелили голову. На столе лежали деньги и лист с подсчётом карточных выигрышей и проигрышей. Никаких следов обнаружено не было, выстрела никто не слышал. Стрелять могли через окно, но оно выходит на многолюдную улицу, и убийца не мог остаться незамеченным. Врагов у юноши не было, а деньги и ценности, которые находились в комнате, остались нетронутыми.
С помощью теории своего друга, великого сыщика Шерлока Холмса, доктор Уотсон пытается разгадать загадку. Гуляя по парку, он случайно толкает сгорбленного старика, держащего несколько книг. Уотсон помогает старику поднять книги, но тот сердито бурчит что-то ему в ответ. Дома он застаёт этого же старика, который пришёл извиниться за свою грубость. В изумлении доктор Уотсон видит, что старик — никто иной, как его друг Шерлок Холмс.
Оставшись один возле водопада, Шерлок Холмс встретился с профессором Мориарти. Применив приемы борьбы «баритсу», великий сыщик выиграл поединок, столкнув профессора в пропасть. Зная, что рядом находятся сообщники профессора, Холмс спрятался, имитируя свою гибель. Всё это время он скрывался, но вернулся, чтобы расследовать убийство графа Адлера.
Холмс приводит Уотсона в пустой дом напротив своей квартиры на Бейкер-стрит. Уотсон видит в окне сидящего в кресле человека, очертания которого напоминают великого сыщика. Холмс открывает тайну: это восковая фигура, сделанная на заказ. Чтоб не было сомнений, что это живой человек, хозяйка квартиры миссис Хадсон периодически незаметно меняет её положение.
В дом крадучись приходит человек, открывает окно и из ружья стреляет в восковую фигуру. С помощью Уотсона и полиции Холмс обезвреживает преступника. Пленником оказывается полковник Моран, правая рука покойного профессора Мориарти, обладатель уникального бесшумного духового ружья, из которого и был застрелен Рональд Адлер. Играя в паре с Мораном, юноша обнаружил, что Моран — шулер. Обвинить полковника публично Рональд не решился, и, скорей всего, пригрозил ему разоблачением наедине.
Полиция уводит полковника, который всё время шепчет с ненавистью: «Дьявол! Хитрый дьявол!».