Sherlock Holmes e John Watson stanno viaggiando su un treno che deve portarli nella residenza di campagna nel Sussex che Holmes ha acquistato per ritirarsi a vita privata. Mentre il convoglio attraversa una galleria, avviene un delitto misterioso. Holmes, che ormai ha deciso di abbandonare la detection, non vorrebbe occuparsene, ma Watson riesce a coinvolgerlo nell'indagine stimolando il suo amor proprio perché è presente tra i passeggeri il giovane e rampante dottor John Thorndyke, sostenitore di un'investigazione rigorosamente scientifica, convinto di poter risolvere il caso meglio e più in fretta di Holmes.