Профессор Мориарти любит яркие и бурные сцены, и просто застрелить Холмса ему недостаточно. Он и полковник Моран разработали целый спектакль. К доктору Ватсону приходит мальчик, который приносит письмо, где сказано, что в отель приехала больная чахоткой англичанка, которая хочет осмотра врача-соотечественника. Доктор уходит, Холмс понимает, что ему предстоит смертельная схватка.

Мориарти появляется неожиданно. Он владеет приёмами восточной борьбы бартитсу и считает, что победит Холмса без труда, но как оказалось, Холмс неплохо владел приёмами этой борьбы. Мориарти позволяет написать Шерлоку Холмсу записку, в которой тот даёт доктору некоторые наставления и указание позаботиться о безопасности Рональда Адэра.

Шерлок Холмс и Мориарти начинают свой поединок на фоне Рейхенбахского водопада. Полковник Моран, увидев, что доктор Ватсон ушёл, идёт к месту схватки, где решает помочь Мориарти, тем более, он — один из лучших стрелков Англии.

Придя в отель, Ватсон обнаружил, что его обманули, и побежал обратно к водопаду в надежде спасти своего друга. С ним пошёл и владелец отеля, но он и Ватсон видят лишь вещи сыщика у водопада. «Они убили его! — воскликнул Штайлер-младший. — А ведь тогда он один позаботился обо мне. Не помоги он мне, я бы сейчас был на каторге…». Доктор Ватсон читает письмо Холмса, где тот даёт некоторые указания и предписание позаботиться о судьбе Рональда Адэра.

Хозяин отеля и доктор Ватсон очень тяжело переживают произошедшую трагедию. Доктор Ватсон возвращается в Лондон в свою квартиру, где неоднократно читает миссис Хадсон последнее письмо Холмса.

Охота на тигра

Милвертона нет, Мориарти уничтожен, но остался полковник Моран, угрожающий Рональду Адэру. Доктор Ватсон старается спасти молодого аристократа, то переодеваясь в католического священника, то оставаясь просто доктором.

Но Адэр убит при очень странных обстоятельствах: он был найден у себя в кабинете, запертом изнутри, с простреленной головой. Выстрел был произведён револьверной пулей, а самого выстрела никто не слышал. Активность и странное поведение доктора Ватсона воспринимается инспекторами Грегсоном и Лестрейдом, как попытка замести следы. Доктор Ватсон обвиняется в убийстве.

Но тут появляется Шерлок Холмс. Он, оказывается, отсиделся на уступе до темноты, симулировав свою гибель, хотя и был ранен в руку (пальцы на которой ему пришлось даже впоследствии серьёзно лечить). Доктору Ватсону тогда же он не раскрылся, что жив, а позже посвятил в тайну только своего брата Майкрофта. Появление Холмса в квартире на Бейкер-стрит вызвало обморок как у Ватсона, так и у миссис Хадсон, которые не могли ожидать снова увидеть Холмса живым.

Скотленд-Ярд и не подозревает о возвращении Холмса, в отличие от полковника Морана. Моран решил убить сыщика. Однако, Холмс с помощью доктора сумел поймать убийцу Адэра, использовав свою восковую статую, которую сделал для этого французский скульптор Менье. Полковник Моран стреляет в статую, и его задерживают Холмс и Ватсон, а потом сдают полиции во главе с Лестрейдом. Как оказалось, полковник стрелял из особого духового ружья, изготовленного слепым немецким механиком по заказу Мориарти. Ружьё стреляло револьверными пулями и совершенно бесшумно. Теперь были развеяны все сомнения относительно гибели Адэра.

Итак, три самых опасных преступника Лондона обезврежены: Милвертон, Мориарти, Моран. «С буквой М покончено, — заявил Шерлок Холмс, — следующая буква — Н. Самая таинственная буква… Леди Неизвестность…» Миссис Хадсон говорит, что в холле Холмса ждёт какая-то леди…