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.