2018.02.01 更新

故事開始從軍醫華生從阿富汗戰場上退役後，在倫敦找尋共租房間的室友開始，初登場的約翰華生有著一種為心魔所困的陰鬱感，心理醫生建議他寫下生活中的所見所聞，幫助自己找到問題真正的病徵，但總覺得生活平淡缺乏新鮮刺激的華生，看著部落格空白的輸入框遲遲不知該敲下哪個字母，直到意外遇見了怪異難以捉摸的夏洛克福爾摩斯。

華生第一次見到福爾摩斯時，他正在醫院中進行自己的偏門醫學研究，福爾摩斯見到華生後就開始分析華生，這一段讓很多人佩服，僅僅看一眼而已就能推測出大部分的事情經過。

因為古怪難解案件而興奮的福爾摩斯帶著一頭霧水但懷念戰場刺激的華生，介入了雷斯垂德的連續自殺案調查，這些案件的受害人彼此沒有共通點，唯一的相似之處是他們都服下了相同的藥丸自殺，已經累積了四名死者，警方依然束手無策，夏洛克一抵達現場就看出了所有人沒有察覺的細節，「線索還不夠明顯嗎」是觀察現場時他最愛說的一句話，總是讓華生與雷斯垂德一愣一愣地發問，還不到完全破解案件的時間點，福爾摩斯選擇先一一向這些沒有在動腦筋的人們解釋。

透過衣著飾品的痕跡觀察，福爾摩斯推理出受害人的婚姻感情狀況與死前經過的地方，以及現場缺少的證物，沿著遺失行李箱的線索，福爾摩斯找到了死者的手機號碼，他斷言兇手肯定保留著這個手機，如此一來便能透過假裝死者聯絡釣出兇手，追蹤手機訊號意外發現，訊號定位居然就在221B貝克街，聽著哈德森太太不斷嚷嚷有個計程車在外面的嘶吼聲，福爾摩斯瞬間懂了一切，原來剛剛追逐的計程車線索中，兇手並不是乘客，而是開車的司機，最不起眼，最容易肆意狩獵的人。

兇手以「如何誘使被害人自己吃下毒藥」的秘密引誘著他，頑固自傲的福爾摩斯接下了這個挑戰邀請，上了兇手的計程車，來到了大學夜間空蕩的圖書室，兩人進行著只有一步將軍的對弈，在兩瓶藥中競爭是否能拿到沒有毒的勝利，雖然福爾摩斯識破了假槍找到100%安全的解法，仍舊因為好勝心想要一賭證明自己比對手聰明，生死一瞬，華生趕到現場在遠處一槍狙斃兇手，兇手死前提及了自己的贊助者莫里亞提，他是福爾摩斯的敵人，身份與行動都還是個謎。

粉紅色研究也是由福爾摩斯小說首篇血字的研究改編的，原版血字的研究中，死者旁的地板上已血寫了RACHE，警探驚呼：那是女性的名字Rachel，但還沒寫完就斷了....，福爾摩斯靜靜地說：毒藥，雷斯垂德，"Rache"在德文是復仇的意思，影集中的粉紅色研究則將這斷對話整個邏輯反過來，雖然和原作小說有些地方有出入，但是還是讓忠實書迷們看得入迷，更崇拜福爾摩斯這名虛構偵探了。