Сериал снят по мотивам произведений Артура Конана Дойля о Шерлоке Холмсе (изданных с 1887 по 1927 годы), однако действие происходит в наши дни.
Как и в произведениях Артура Конана Дойла, в сериале термин «дедукция» использован неверно. Дедукция — это частный случай умозаключения, переход от общего к частному. Все свои умозаключения Шерлок Холмс делает на индуктивных рассуждениях. Индукция — это метод рассуждения от частного к общему.
Бенедикт Камбербэтч был единственным, кто прослушивался на роль Шерлока. Стивен Моффат и Марк Гейтисс пригласили его на пробы после просмотра фильма «Искупление» (2007) с его участием. На пробах стало очевидно, что образ настолько ему подходит, что рассылать сценарий кому-либо еще не имеет смысла.
Квартира Холмса и Ватсона по адресу Бейкер-стрит, 221 Б, снималась на Норт-Гоуэр-стрит, 187 (187 North Gower Street) в лондонском районе Блумсбери. Для пилотного эпизода некоторые сцены снимались на Бейкер-стрит. Представитель Би-би-си объяснил отказ от съёмок на Бейкер-стрит тем, что на этой улице очень плотное автомобильное движение, а также тем, что там очень много предметов и вывесок с надписями «Шерлок Холмс», в частности на доме 221 Б, которые бы пришлось убирать.
Когда персонаж Джеймс Мориарти ломал стекло в Лондонском Тауэре (2 сезон, 3 серия «Рейхенбахский водопад»), за ним и в помещении не было королевской мантии, однако, когда его настигла полиция, в кресле он сидел в мантии.
Во второй серии третьего сезона Шерлок называет гвардейца гренадером, но его форма, в частности то, что пуговицы располагаются в группы по пять штук, говорит о том, что он служит в Уэльской гвардии, а не в Гренадерской.