1、《角色SherlockHolmes》由《小罗伯特·唐尼》饰演。"；智勇双全"；已不足以描述这位福尔摩斯，用"；古怪"；来形容才更贴切。小罗伯特·唐尼已经彻底颠覆了沉稳老成的传统福尔摩斯形象，硬桥硬马地塑造出一个天才、感性、铁血、略神经质的新侦探形象，处处诙谐机智，常常放浪形骸，打斗戏勇猛如钢铁侠附身。加之浓郁的英伦风情做底衬，使得新福尔摩斯更具魅力。
2、《角色Dr.JohnWatson》由《裘德·洛》饰演。裘德·洛版的华生医生身姿英武，医术精湛，行动敏捷，还是个赌徒。在经典福尔摩斯故事中，华生只是一个发福的敦厚中年人，始终默默无闻地追随福尔摩斯身后，充当助手和记录者。在该片中，发际线渐高的裘德·洛不失好莱坞美男风度，跳出"；福尔摩斯助手"；的窠臼，演活一个干练、冷峻、忠诚、还很时尚的青年退伍军医。
3、《角色IreneAdler》由《瑞秋·麦克亚当斯》饰演。这个叫艾琳·艾德勒的女人，是旅居伦敦的美国新泽西州人，她生性大胆、思想前卫，游走在法律的边缘。
4、《角色LordBlackwood》由《马克·斯特朗》饰演。布莱克伍德爵士极富神秘感，是福尔摩斯的邪恶对手。他对神秘学略知一二，欺骗民众自己有还魂重生的本领，以此来震慑伦敦市民，让他们相信自己是超自然的存在。与此同时，他还不断进行‘发明’，让人们相信他能发明出超越那个时代的东西。布莱克伍德给相信科学且爱打抱不平的福尔摩斯先生设计了一个有趣的两难境地。我想演出布莱克伍德身上的神秘气质，他对福尔摩斯来说是个危险的威胁。他做尽坏事却又并非平白无故。
5、《角色MaryMorstan》由《凯利·蕾莉》饰演。
6、《角色LordCoward》由《汉斯·麦瑟逊》饰演。
7、《角色InspectorLestrade》由《埃迪·马森》饰演。
8、《角色SirThomasRotheram》由《詹姆斯·福克斯》饰演。
10、《角色Mrs.Hudson》由《杰拉丁妮·詹姆斯》饰演。
11、《角色ConstableClark》由《威廉·休斯顿》饰演。
12、《角色CaptainTanner》由《克里夫·罗素》饰演。
13、《角色AmbassadorStandish》由《》饰演。
14、《角色BigMan》由《》饰演。
