深夜，一道黑影潜入贝克街221B。坐在暗处的夏洛克已等候多时，正等着贝尔纳多自投罗网。贝尔纳多的目标是壁炉架上的半身像，摔到地上，从碎片中取出一个用旧布包裹好的东西。打开旧布，露出发着幽光的波吉亚黑珍珠。一年多前，有人从一名罗马收藏家手中偷走了珍珠。次日，贝尔纳多就因另一桩案子被捕。慌乱中，他把珍珠塞进自家表弟陶瓷厂，一千座正在晾干的半身像其中一座。这些本是为了纪念皇家婚礼所制，但销量不佳，只卖出六座。几周前，连续发生五起入室盗窃，却只留下打破陶瓷的现场。夏洛克机敏的推理出个中原因，高价收购第六座半身像放在家中，终于破获了这起离奇盗窃案。

穷凶极恶的贝尔纳多还想行凶，被擅长拳术的夏洛克当场制服，送去了苏格兰场。当着总督察琼斯的面，他砸碎黑珍珠，里面藏有一枚波吉亚用于毒杀异己的中空戒指，又解开了数百年前的一桩神奇谋杀案之谜。

正在白厅通宵协助调查卢卡斯谋杀案的乔恩匆匆赶来，埋怨夏洛克不该轻易动手。万一被打到脑袋，脑震荡后遗症复发可就麻烦了。乔恩对琼斯一直没什么好感，尤其不喜欢她称呼自己为“医生”。夏洛克只能从中尽量协调，相互磨合。办好所有手续，天已大亮。二人结伴回家，各自走进221B和221A，好好补个觉。

光天化日之下，发生一起极为恶劣的抢劫案。劫匪将硫酸泼在受害者脸上，抢走手提包，驾驶摩托车逃离。受害者奎因女士被送到医院时已休克，抢救手术又进行了全身麻醉，暂时无法提供线索。看到从她脸上取下的，被硫酸腐蚀变形的墨镜，琼恩只觉得后背发毛。

奎因在当地小有名气，是八卦报纸《都市闪光灯》的御用模特。夏洛克和乔恩赶到医院，和琼斯一起见了主治整形医生盖瑞特。奎因目前情况稳定，不过脸上全是一、二级烧伤，可能会失去左眼，还有感染的风险。盖瑞特很愤怒，这已经不是他第一次接触到类似病人，每隔几个月就会发生。

琼斯的压力也很大，以前泼硫酸是宗教极端份子的手法，后来被黑帮学了去，现在居然连抢劫都用上了这招，难怪民愤越来越大。琼斯把破案希望放在了夏洛克身上，不久就接到消息，劫匪的摩托车找到了。

夏洛克和乔恩来到郊外小道，摩托车就丢弃在道旁的树林里。车把被酸腐蚀，不可能找到指纹。道沿上有条清晰的车胎印，看来劫匪事先就计划好换车。对抢劫案来说，这似乎太复杂了。嗅觉灵敏的夏洛克还闻到一股皮革被酸蚀的气味，向树林里走了几步，从落叶下找到事主的手提包。包里也被泼了硫酸，手机、钱包都已损坏。这就证明，劫匪不是为财，而是另有目的，可能涉及到个人恩怨。

琼恩传来了坏消息，奎因刚被发现摔死在医院的维修电梯井内。也许是毁容让她产生了轻生的念头，想从她那了解更多情况的路子断了。奎因惨死，使得当地媒体群情激愤，直指警方破案不利。警方目前唯一的线索就是从手提包上提取到的半枚残缺指纹，可能是凶手的，也可能是其他人的，还无法确定。技术部门登陆奎因的手机，了解到上月奎因与一个叫德里克的狗仔队发生冲突，还扇了对方一巴掌，德里克就发了封威胁短讯。

德里克被带回苏格兰场，否认伤害过奎因。案发时，他正和女友在酒吧观看足球比赛，没有作案时间。他提到一些照片，是奎因在某部电影首映式后酩酊大醉的钻进一辆豪华车后座。照片的价值不在于奎因，而是与奎因在一起的人，《都市闪光灯》的老板卡维尔。德里克把照片卖给了卡维尔，不过为以防万一，他私下留了几张用于自保。

卡维尔有庞大的资产和媒体后台，琼恩不敢轻举妄动，也叮嘱夏洛克，取得确凿证据前，不能接近卡维尔。夏洛克满口答应，可他有其他办法，比如让曾经的学徒凯蒂出马。凯蒂谎称手里有一袋女王陛下的垃圾，借此在办公室见到了卡维尔。当她一说起卡维尔与奎因的私情，就明显察觉到卡维尔双眼中的恨意。

没多久，有一名摩托车骑手找到夏洛克和乔恩，送来卡维尔的邮件。夏洛克谨慎的让他把邮件放在路边，看着骑手离去才上前拿起邮件。信中，卡维尔邀请夏洛克和乔恩到城外别墅一聚，有要事商谈

自从凯蒂离开办公室，卡维尔就派记者去调查，顺藤摸瓜查到了夏洛克和乔恩。在别墅相见后，卡维尔不否认自己深爱着奎因，因为奎因是他的女儿。他拿出了奎因的出生证明，那时他还只是牛津大学三年级的学生。孩子被父亲强行从产房抱走，他连面都没见到。直至四年前，他收到奎因的信。奎因不要名不要钱，只想了解自己的家人。卡维尔出于愧疚，帮女儿在报纸上出名，力捧她成为名模。

卡维尔不可能伤害自己的女儿，乔恩就想到会不会是仇人报复。可根本没人知道卡维尔与奎因的关系，报复一说也无法成立。卡维尔提供一条线索，奎因的糟糕男友，名下拥有几家夜店的弗拉德。夏洛克查下来，证实弗拉德的确是个人渣，还多次动手打过奎因，但与袭击案没有关联。案发时，他正在开会，签了笔投资合同。

奎因生前在社交网络上很活跃，每天都要上传数张自拍照，这与她的模特身份有关。乔恩打印出所有照片，发现一个问题。两周前，奎因就没发过新照片，上传的都是旧照。除了一张，是她在泳池边的躺椅上拍了手里的精致鸡尾酒。

夏洛克请来奎因所住酒店的调酒师奇普，为自己和琼恩调杯上好的鸡尾酒，顺便说说拍照那天的情况。奇普向琼恩递上自己精心调制的鸡尾酒，说出当时奎因脸上缠着绷带。绷带横穿鼻梁，在双眼下方，明显是经过整容手术。

医院纪录显示，两周前的周五晚上，奎因使用化名去了门诊中心做眼睑整形手术，想去除多余眼袋，可病历却记录了盖瑞特做的是隆鼻手术。嫌疑马上转移到了盖瑞特身上，琼斯立刻传唤他到苏格兰场接受问讯。

如果盖瑞特真做错了手术，那等奎因消肿拆下绷带后就会察觉。然后盖瑞特面临的将是天价索赔和名誉受损，因此他才会向奎因脸上泼硫酸并伪装成抢劫，以毁去罪证。盖瑞特想否认也没用，残留的硫酸腐蚀了手套，留在手提包上的半枚指纹正属于盖瑞斯，何况他的手指上还留有被酸烧伤的痕迹。

案子结束了，乔恩收到来自奇普的表白鲜花。这时，夏洛克手机上接到警监葛雷森的电话，接通才发现是马库斯。葛雷森被人发现倒在法拉盛的一条无人街道上，身上有枪伤。没人知道发生了什么，连医生也不知道葛雷森能否撑过今晚。