Il fratello di Sherlock, Mycroft (la guest Rhys Ifans), a sorpresa torna a New York. Tra lui e Sherlock c'è qualcosa di non ancora chiarito, come avevamo visto nell'episodio otto di questa stagione. E così il ritorno in scena di Mycroft finisce per creare tensione tra Sherlock e Joan. La puntata si apre durante una seduta del gruppo di disintossicazione di Holmes, durante la quale gli viene chiesto quale sia la sua più grande minaccia per la sobrietà. Prova a rispondere, si descrive in quanto detective poi fa cenno alla sua difficoltà di entrare davvero in contatto con le altre persone, di stabilire un legame con loro... Intanto Watson, che sta aspettando fuori dal luogo della riunione di Holmes, incontra una donna che piange: è preoccupata per la sorella che dovrebbe trovarsi alla riunione del gruppo di disintossicazione e che invece non si sa dove sia finita. Questo porta al caso centrale dell'episodio, che porta Sherlock e Watson sulle tracce della ragazza scomparsa. Holmes e Watson entrano in contatto con gli spacciatori di eroina da cui si riforniva la vittima e finiscono per trovare il corpo della ragazza in un parco vicino una targa. Lì c'è anche un altro corpo....