夏洛克·福爾摩斯 演員：本尼迪克特·康伯巴奇
第一主角，自稱職業為“咨詢偵探”，當其他私人或官方偵探遇到困難時常常向他求助，與華生合租貝克街221B公寓。經常拿著煙斗與手杖，外出時常戴獵鹿帽、身穿大衣。頭腦反應迅速，洞察每個細節。知識豐富，擅長推理、小提琴和格斗術，運用演繹法來推斷案情，常在報紙上發表一些論文。性格堅強、自信、孤傲、厭惡權勢，視華生為“唯一的朋友”。
約翰·H·華生 演員：馬丁·弗瑞曼
另一位主角，退伍軍醫，福爾摩斯的室友、摯友和助手。性格穩重、溫和，對人友善，協助破案時則果敢堅強，通常都是幫福爾摩斯跑腿調查或者一起抓犯人。雖然對福爾摩斯的行事風格有所抱怨，卻仍愿意幫助他，非常欣賞、信任福爾摩斯。由于將他們辦的很多案子都整理成了文章發表，令福爾摩斯名聲大噪。
Emelia Ricoletti 演員：娜塔莎·奧基弗
Thomas Ricoletti的妻子，自殺身亡數小時后，身著舊式婚紗再次出現在這個世界。
瑪麗·摩斯坦 演員：阿曼達·艾賓頓
華生的妻子。
雷斯垂德 演員：拉珀特·格雷夫斯
探長，經常請福爾摩斯幫忙，是福爾摩斯在警探中較為認同和相信的一個，每當需要警方的力量時，福爾摩斯總是第一個想到他。
哈德森太太 演員：尤娜·斯塔布斯
貝克街221B的房東，經常照顧福爾摩斯和華生的生活起居。跟華生一樣，雖然對福爾摩斯抱怨不止，但跟他感情至深。
