Watson ripesca dal baule dei casi irrisolti di Holmes quello dell'omicidio di Doug Newberg. Mentre sta indagando, Joan scopre una pietra fuori posto nel giardino della vittima e contatta allora un geologo perché possa analizzare la roccia. Questi fa una scoperta incredibile: la pietra ospita un fossile di Nanotyrannus. Il prezioso reperto viene quindi portato nella stanza delle prove raccolte dalla polizia. Ma non vi sta a lungo: qualcuno infatti lo ruba. Appreso del furto, Sherlock e Joan si mettono sulle tracce di un noto contrabbandiere, ma non tardano a scoprire che l'uomo è stato ucciso e che il fossile è stato distrutto. Attraverso un sottile meccanismo d'intuizioni Sherlock risalire al curatore di un museo di storia naturale. Questi potrebbe aver commesso gli omicidi per nascondere la prove di una teoria scientifica che sarebbe costata cara a lui e al suo mentore. Holmes è vicinissimo alla soluzione quando si ritrova ad avere un nuovo problema: la fidanzata di Randy è tornata nella sua vita!