Thám Tử Sherlock - Phần 2 (Sherlock - Season 2) 2012: Sau khi được đánh giá cao cho "A Study in Pink", BBC được cho là rất mong muốn sản xuất thêm nhiều tập nữa. Vào ngày 10 tháng 8 năm 2010, người ta xác nhận rằng Sherlock đã được làm mới cho phần thứ hai. Tại hội nghị năm 2011, Gatiss xác nhận những câu chuyện nào sẽ được chuyển thể và các tác giả của bộ truyện đầu tiên sẽ viết một tập cho bộ truyện thứ hai. Công nhận rằng "Một vụ bê bối ở Bohemia", "Chó săn ở Baskervilles" và "Vấn đề cuối cùng" là một trong những câu chuyện nổi tiếng nhất của Holmes, Gatiss giải thích, "Chúng tôi biết sau khi thực hiện thành công lần đầu tiên rằng trật tự tự nhiên sẽ là làm ba trong số những người nổi tiếng nhất. " "Có một câu hỏi đặt ra là làm thế nào để đi chơi trên một chiếc máy bay và sau đó là những chủ đề của ba câu chuyện, nơi chúng tôi đang cố gắng đi đến và mối quan hệ của Sherlock và John còn xa hơn một chút. Bạn không thể quay lại: 'Bạn không có cảm xúc.' 'Tôi không quan tâm.' Bạn phải tiếp tục đến một nơi nào đó và đảm bảo rằng các nhân vật khác cũng có một cuộc hành trình nào đó. " Paul McGuigan đạo diễn hai tập đầu tiên và đạo diễn Toby Haynes của Doctor Who xử lý tập cuối cùng. Bộ phim thứ hai gồm ba tập 90 phút ban đầu được lên kế hoạch phát sóng vào cuối năm 2011, nhưng đã bị trì hoãn đến đầu tháng 1 năm 2012.
"A Scandal in Belgravia", do Steven Moffat viết kịch bản và Paul McGuigan đạo diễn, được phát sóng lần đầu tiên vào ngày 1 tháng 1 năm 2012. Dựa trên "A Scandal in Bohemia", tập phim mô tả nhiệm vụ của Holmes để lấy lại những bức ảnh thỏa hiệp của một hoàng tộc nhỏ bị giam giữ. điện thoại chụp ảnh của Irene Adler (Lara Pulver), một kẻ thống trị tàn nhẫn và giỏi giang, người cũng buôn bán thông tin mật được trích xuất từ những khách hàng giàu có và quyền lực của cô.
Việc giải quyết vụ tự sát giả của Sherlock từ mái nhà của Bệnh viện St Bartholomew ở London đã thu hút nhiều đồn đoán trên mạng xã hội và báo chí.
Mark Gatiss đã viết "The Hounds of Baskerville", điều tra các hoạt động kỳ lạ tại một căn cứ quân sự. Nhận thức được rằng The Hound of the Baskervilles, xuất bản lần đầu tiên vào năm 1902, là một trong những câu chuyện nổi tiếng nhất trong số các câu chuyện gốc của Conan Doyle, Gatiss cảm thấy có trách nhiệm lớn hơn trong việc đưa các yếu tố quen thuộc vào câu chuyện hơn là khi chuyển thể những câu chuyện ít được biết đến hơn. Russell Tovey xuất hiện trong vai Henry Knight, một người đàn ông có cha bị một con chó săn khổng lồ xé xác ở Dartmoor 20 năm trước đó. Do McGuigan đạo diễn, tập phim được phát sóng lần đầu tiên vào ngày 8 tháng 1 năm 2012.
Loạt thứ hai kết thúc với "The Reichenbach Fall". Steve Thompson đã viết tập này, do Toby Haynes đạo diễn, người đã từng đạo diễn nhiều tập Doctor Who của Moffat. Lần đầu tiên được phát sóng vào ngày 15 tháng 1 năm 2012, tập phim theo sau âm mưu của Moriarty nhằm làm mất uy tín và giết Sherlock Holmes, kết thúc với việc Holmes dường như đã chết bằng cách tự sát. Tập phim được lấy cảm hứng từ câu chuyện của Conan Doyle "Vấn đề cuối cùng", trong đó Holmes và Moriarty được cho là đã rơi xuống cái chết của họ từ thác Reichenbach ở Thụy Sĩ. Moffat cảm thấy rằng anh và người đồng sáng tạo Gatiss đã vượt qua Conan Doyle trong phiên bản Holmes thất thủ của họ và Moffat nói thêm rằng, trong phân cảnh được thảo luận nhiều đó, vẫn có "manh mối mà mọi người đã bỏ qua".