伦敦大学化学系的研究生贾森突然神秘失踪，寻人专家夏普多次寻找未果，找来福尔摩斯联手调查，发现失踪事件的起因是一个牛奶样品化验任务，后来更惊人地发现提交化验任务的客户罗奇已离奇身亡。一瓶牛奶样品竟然引发了一起失踪案和谋杀案。与此同时，华生发现，近期伦敦医院涌入大批大头婴儿，都与劣质牛奶有关。牛奶、失踪、谋杀，原来一切背后隐藏着的是神秘智能罪犯M博士建立的巨大黑心食品生产和销售链条，福尔摩斯按图索骥，通过两起案件，将其犯罪网络一网打尽。