第二季末，华生预备搬离褐石居。本季，华生将会有一位新男友，而福尔摩斯也会有一位新助手。故事将开始于上一季的一年之后，福尔摩斯在英国为MI6服务了一年之后，携新助手回到纽约。他将如何处理他与华生之间的关系？华生的恋爱生活又会如何发展？新人新气象，老友又聚首，2014年10月30日，且看褐石居侦探二人组能否结束分居生活，顺利“复婚”。传世名著又新生，且看编剧如何解局。

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《福尔摩斯：基本演绎法》由CBS出品，根据《福尔摩斯》系列改编，地点从19世纪大英帝国国势鼎盛的时期搬到了21世纪繁华热闹的美国纽约。 故事里的Sherlock Holmes（约翰尼·李·米勒 Jonny Lee Miller 饰）曾是苏格兰场（伦敦警察厅）的顾问，因毒瘾问题被送到纽约康复中心进行强制戒毒。结束这段不光彩的历史后在布鲁克林安顿下来。他的父亲雇佣了因医疗事故放弃职业的琼恩·华生医生Joan Watson（刘玉玲 Lucy Liu 饰），来防止儿子复发。纽约警署巡官Gregson（艾丹·奎因 Aidan Quinn 饰）曾与Holmes一起工作过，对他的能力印象深刻。当知道Holmes来美国后邀请他担任纽约警署的刑事案件顾问。Watson因见识了他的办案能力对他刮目相看，两人决定合作干一番事业……

大卫（艾丹·奎因 Aidan Quinn 饰）是就职于耶鲁耶稣学院的灵学教授，某日，他收到艾德布鲁克家三兄妹的邀请，前往宅邸调查发生在那里的灵异事件。罗伯特（安东尼·安德鲁斯 Anthony Andrews 饰）带人冷淡而疏离，西蒙（Alex Lowe 饰）则恰恰相反，是个热情活泼的年轻人，最让大卫在意的，是最小的妹妹克里斯汀娜（凯特·贝金赛尔 Kate Beckinsale 饰），她的自信和独立深深的吸引着大卫。 　　随着时间的推移，大卫无法抵挡克里斯汀娜的魅力，和她走到了一起，与此同时，宅子里接二连三发生的灵异事件一次又一次的挑战着大卫的信仰。某日，大卫竟然看到了自己死去的妹妹朱丽叶特（Victoria Shalet 饰）的灵魂，在朱丽叶特的引导之下，大卫走进了一个隐藏多年的秘密之中。