本作のシーズン2第1話「ロンドン・コーリング」では、ホームズがワトソンと共に古巣のロンドンに戻って事件を解決するという設定で、実際にロンドンでのロケ撮影を敢行。シャーロキアンたちにとっては“聖地”であるベーカー街221Bも登場する。ロンドンでの撮影について、英国出身のジョニー・リー・ミラーは「ホームタウンに帰っての撮影はいつだって楽しいよ」と語り、一方のワトソンを演じるルーシー・リューは「私にとってはとてもエキサイティングな経験だったわ。ロンドンで撮影するのはこれが初めてだったから。撮影中にロンドンの様々な風景を見られたのも素晴らしいことだったわね。このエピソードでは、ビッグベンとかバッキンガム宮殿、たくさんの黒いタクシーが走っているところなんかも見られるわよ」と語る。ホームズがイギリス・ロンドンで事件を解決するのは、いつもとは一味違う、別の醍醐味があること間違いなし。

ロンドン警視庁、通称スコットランドヤードで、共に事件を捜査した刑事レストレードの窮地を救うため、ロンドンを訪れるホームズは、「ロンドンを離れて本当に恋しくなった唯一の場所」だとワトソンに語りながら、自分が住んでいたベーカー街221Bのアパートに案内する。しかしそこで実兄、マイクロフト・ホームズに遭遇する。マイクロフトは、レストラン・チェーンを経営し、自らも優れたシェフであるという設定。ホームズに兄が居ることなど知らされていなかったワトソンはマイクロフトの出現に驚かされるが、ワトソンもマイクロフトも初めて会った時からお互いに好印象を持ち合う。兄と不仲のホームズにはそれが気に喰わないのだが、マイクロフトに対して自分の恋人でもないワトソンに手を出すなとも言えず、イライラ。そんな微妙な三角関係？も見ものである。

シーズン2は、ホームズの故郷ロンドンを舞台にしたエピソードから始まる。これまで語られることのなかったホームズの過去が少しずつ明らかになるのだ。製作総指揮のロバート・ドハティは「シーズン2の第1話は、ホームズが地元に戻って本領を発揮するところを見られる良い機会になっている。同時に、ニューヨークに来る前のホームズの来歴が垣間見られるエピソードにでもある」とコメントしている。薬物依存症になり面目を失ってロンドンを去ったホームズは、兄マイクロフトやレストレードなど、自分の過去を映すような人々とどのように再会するのか。またワトソンは彼らとどう接することになるのか、原作ファンでなくとも気になるところだ。

薬物依存症のリハビリをサポートする付添人役から探偵業のパートナーへと、ワトソンの存在はホームズにとって重要なものに変化してきた。しかしシーズン2では、そんな2人の関係にさらなる変化をもたらすある事件が起きる。また、仇敵モリアーティと思わぬ“再会“を果たしたり、兄マイクロフトやレストレードと顔を合わすことで、ホームズはロンドン時代の自分の過去と折り合いをつけることになる。今回のシーズン2では、ホームズを中心とした登場人物たちの関係性をより丁寧に描いており、ファン必見のシーズンである。

シーズン2もシーズン1に引き続き、イギリス人俳優が多く出演している。まず、ホームズの兄マイクロフトという重要な役を演じるのは、『ノッティングヒルの恋人』、『ハリー・ポッターと死の秘宝PART1』、『アメイジング・スパイダーマン』等々、数多くの映画にも出演しているイギリスの性格俳優リス・アイファンズ。マイクロフト同様、ホームズがロンドンで再会するレストレードには、「名探偵ポワロ」「修道士カドフェル」などイギリスのTVドラマに多く出演し、最近では「GOTHAM／ゴッサム」のアルフレッド役で知られているショーン・パートウィー。その他、モリアーティ役のナタリー・ドーマー（「ゲーム・オブ・スローンズ」）、オリヴィア・ダボ（「LAW & ORDER: 犯罪心理捜査班」）、故ロジャー・リース（「ザ・ホワイトハウス」）など、イギリス人俳優が多数出演。一方、アメリカ人キャストも引けを取っておらず、ポール・ソルヴィノ（「LAW & ORDER」）やジェーン・アレクサンダー（「ブラックリスト」）、ウィリアム・サドラー（「ブラックリスト」）といった映画にも多く出演している実力派俳優たちや、TV「THE WIRE／ザ・ワイヤー」のフランキー・フェイソンやクリス・バウアー、ピーター・ゲレッティ、「ザ・ソプラノズ」のジョニー・サックことヴィンセント・キュラトーラ、「LEFTOVERS／残された世界」のマイケル・ガストン（「メンタリスト」のゲイル・バートラム局長）ら、映画・海外ドラマファンにはおなじみのベテラン俳優たちが脇を固めている。