Фильм снят по мотивам произведений Артура Конана Дойля о Шерлоке Холмсе (изданных с 1887 по 1927 годы), хотя основной сюжет совершенно оригинален.
------
Во время съемок боевой сцены Роберт Мэйллет (бывший рестлер) случайно нокаутировал Роберта Дауни мл.
------
На ранней стадии производства картины планировалось, что роль Доктора Ватсона дадут Колину Фарреллу, однако позже режиссер отдал предпочтение кандидатуре Джуда Лоу.
------
На роль доктора Ватсона было рассмотрено свыше 20-ти актёров, среди них — Джон Кьюсак, Джерард Батлер и Крис Пайн.
------
Роберт принял участие в создании гардероба сыщика и сам купил в лондонском магазине «Lock & Co» шляпу и трубку.
------
Съемки проходили в окрестностях Лондона и Манчестера, где сохранилось много живописных складских помещений XIX века. А интерьер дома 221б по Бейкер-стрит собрали из реквизита, который использовался для обустройства жилища Сириуса Блэка в фильме «Гарри Поттер и Орден Феникса».
------
Главный злодей фильма — лорд Блэквуд, частично списан с легендарного оккультиста Алистера Кроули.
------
События фильма предшествуют встрече профессора Мориарти и Шерлока Холмса, но при этом Ватсон уже помолвлен, что несколько противоречит событиям, описанным Артуром Конан Дойлем.

Герои фильма говорят о радиоволнах. Термин «радио» впервые был использован в 1907 году.
------
В лаборатории Реордана Шерлок Холмс говорит о том, что ощущает запах «кэнди-флосс» («сахарные волоконца», сахарная вата). Это лакомство было изобретено в 1894 году, но впервые представлено публике только в 1904-м.
------
В одном из кадров мы видим здание Биг Бена и стоящее рядом с ним здание Портикулис (Portcullis House), где находятся кабинеты членов британского парламента. Портикулис был построен в 1993 году.
------
В числе прочих обвинений, на основе которых лорду Блэквуду произносят смертный приговор, звучит «занятие черной магией». После Закона о колдовстве 1735 года черная магия не считалась в Великобритании преступлением, караемым смертной казнью. Впрочем, по совокупности других лорд Блэквуд всё равно отправился бы на эшафот.
------
Движение в фильме правостороннее, а не левостороннее, как должно быть в Лондоне.
------
В процессе побега от Шерлока Холмса Ирен Адлер скатывается по трубе, от чего ее брюки должны быть грязные и мокрые, однако, через несколько секунд они полностью сухие.
------
На 94-й минуте Ватсон расстилает на полу карту и они с Адлер, чтобы карта не скручивалась, два раза подряд ставят на неё одни и те же предметы. Сначала мы видим это сверху, потом – сбоку.