电影采用多线叙事,由几个故事交织而成。这几个故事彼此独立又相互关联,分别体现了爱情、亲情、友情。陌生文艺青年结伴夜游,互生情愫;坚持讲长沙话的脱口秀演员与父亲从对峙到和解;外地务工人员思念家乡,真诚互助……凌晨时分,他们汇聚在丽姐大排档,丽姐最后一次掌勺做粉,烹饪出人间况味。在之前的报道中,《大侦探福尔摩斯3》的故事会更加贴近现代,并且转移到美国西部。柯南道尔的小说里,福尔摩斯和华生的故事发生在1880年到1914年之间,2009年的《大侦探福尔摩斯》发生在1890年前后,2011年的《大侦探福尔摩斯2:诡影游戏》发生在1891年,第三集可能会更接近20世纪。2018年暑期档,裘德·洛受访时表示,他们希望将故事往前推进,“这系列电影的精髓就是福尔摩斯和华生的互相依赖,我们想设定一个他们很久没见面的情境。”按照影片此前的故事走向,福尔摩斯很有可能华生分开,直到若干年后在美国西部碰到。而这刚好也符合这些年两个演员的年龄增长。