Miss Sherlock rend hommage au classique de Sir Arthur Conan Doyle avec des interprétations audacieuses des personnages emblématiques, Sherlock Holmes et John Watson. Miss Sherlock se déroule aujourd'hui à Tokyo et les deux personnages principaux sont des femmes japonaises - le Dr Wato Tachibana, une chirurgienne récemment de retour d'une mission de médecins volontaires en Syrie, et Sara Shelly Futaba, une enquêtrice consultante auprès des services de police qui résout des cas bizarres et compliqués. Tout au long de la série, la paire résout mystère après mystère grâce aux extraordinaires talents d'observation et de déduction de Miss Sherlock.