Король Богемии собирается жениться, но его шантажирует бывшая возлюбленная. Он просит о помощи Шерлока Холмса, и тот впервые терпит поражение от женщины.
К Шерлоку Холмсу обращается за помощью король Богемии. Когда-то у короля был бурный роман с известной оперной дивой Ирэн Адлер, но теперь он собирается жениться на соответствующей его происхождению женщине. Ирэн шантажирует своего бывшего поклонника, угрожая послать семье невесты компрометирующую фотографию и расстроит свадьбу. Несмотря на то, что были предприняты различные попытки добыть снимок — нанимали взломщиков и грабителей, обыскивали Ирэн — карточку найти не удалось. Остаётся последнее средство — помощь знаменитого сыщика.
Чтобы выполнить поручение, Холмс переодевается в безработного конюха и отправляется к дому Ирэн. Помогая слугам ухаживать за лошадьми, он узнаёт, что Ирэн — самое очаровательное существо из всех, носящих дамскую шляпку. Она ведёт скромный образ жизни, иногда даёт концерты и после обеда выезжает на прогулку. Её посещает юрист Годфри Нортон. Сыщик раздумывает, кем же может приходиться этот господин Ирэн. Тем временем появляется он сам и вместе с Ирэн уезжает в церковь. Холмс следует за ними. В церкви Ирэн со своим спутником подходят к священнику с просьбой обвенчать их, но тот отказывался совершить обряд без свидетелей. Появление в церкви Холмса в одежде конюха решает проблему: происходит венчание.
Вечером того же дня Холмс, переодевшись священником, снова идёт к дому Ирэн. Нанятые им люди набрасываются на выходящую из экипажа женщину. Холмс бросается ей на помощь и с вымазанным специально приготовленной для этого красной краской лицом падает на землю. Люди Ирэн приносят сыщика в дом и по его просьбе открывают окно. Стоящий на улице Уотсон бросает в комнату дымовую ракету. Поднимается паника, во время которой Ирэн первым делом бросается к тайнику, в котором хранится заветный снимок. Воспользовавшись всеобщим замешательством, Холмс покидает дом. Когда он заходит в свою квартиру на Бейкер-стрит, проходящий мимо юноша желает ему спокойной ночи. Холмс приходит в недоумение: где он слышал этот голос?
На следующий день, Холмс, Уотсон и король Богемии приходят в дом Ирэн, но дом пуст, а для великого сыщика оставлено письмо. Ирэн догадалась, кем был священник, которому она оказала приют в своём доме, и удостоверилась в этом, когда переоделась в мужской костюм, чтобы пожелать мистеру Шерлоку Холмсу спокойной ночи. Ирэн не будет чинить препятствий для брака короля, она вышла замуж за любимого человека и навсегда покидает Англию. Фотографию она забирает с собой, а взамен оставляет свою на память.
Такой поворот дел короля устраивает. В качестве платы за услуги он предлагает Холмсу перстень с изумрудом. Но великий сыщик отказывается: фотография Ирэн — лучшее вознаграждение.
Холмс, всегда с насмешкой отзывавшийся о женском уме, терпит поражение от женщины. Ирэн Адлер становится для него идеалом, единственной женщиной, сумевшей его перехитрить, той, которую он называет «Та Женщина».
