Enola Holmes, hermana pequeña del famoso detective Sherlock Holmes, decide viajar hasta Londres dispuesta a encontrar alguna pista que la conduzca hasta su madre, desaparecida recientemente. Sin embargo, nadie puede prepararla para lo que la espera allí. Al pisar el asfalto de la ciudad, se verá envuelta en el secuestro de un joven marqués y deberá sortear a toda costa a sus inteligentes hermanos mayores, que pretenden llevarla a un internado. ¿Podrá Enola descifrar los enigmas que le ha dejado su madre y encontrarla?