Quando Dr. Watson (Robert Duvall) descobre que Sherlock Holmes (Nicol Williamson) está perturbado mentalmente devido ao seu vício em cocaína, organiza para ele uma viagem para Viena e uma sessão de tratamento com o famoso filósofo Sigmund Freud (Alan Arkin). O psicólogo espera resolver os mistérios do subconsciente de Holmes enquanto este se dedica à resolução de outro mistério: o sequestro de Lola Deveraux (Vanessa Redgrave).