夏洛克·福尔摩斯
演员 本尼迪克特·康伯巴奇
本作第一主角，自称职业为“咨询侦探”，当其他私人或官方侦探遇到困难时常常向他求助，与华生合租贝克街221B公寓。经常拿着烟斗与手杖，外出时常戴猎鹿帽、身穿大衣。头脑反应迅速，洞察每个细节。知识丰富，擅长推理、小提琴和格斗术，运用演绎法来推断案情，常在报纸上发表一些论文。性格坚强、自信、孤傲、厌恶权势，视华生为“唯一的朋友”。
约翰·H·华生
演员 马丁·弗瑞曼
本作另一位主角，退伍军医，福尔摩斯的室友、挚友和助手。性格稳重、温和，对人友善，协助破案时则果敢坚强，通常都是帮福尔摩斯跑腿调查或者一起抓犯人。虽然对福尔摩斯的行事风格有所抱怨，却仍愿意帮助他，非常欣赏、信任福尔摩斯。由于将他们办的很多案子都整理成了文章发表，令福尔摩斯名声大噪。
Emelia Ricoletti
演员 娜塔莎·奥基弗
Thomas Ricoletti的妻子，自杀身亡数小时后，身着旧式婚纱再次出现在这个世界。
玛丽·摩斯坦
演员 阿曼达·艾宾顿
华生的妻子。
雷斯垂德
演员 拉珀特·格雷夫斯
探长，经常请福尔摩斯帮忙，是福尔摩斯在警探中较为认同和相信的一个，每当需要警方的力量时，福尔摩斯总是第一个想到他。
哈德森太太
演员 尤娜·斯塔布斯
贝克街221B的房东，经常照顾福尔摩斯和华生的生活起居。跟华生一样，虽然对福尔摩斯抱怨不止，但跟他感情至深。
