معروفیت هولمز به خاطر قدرت استثایی او در مشاهده جزئیات و استنتاج منطقی بر اساس آن است، قدرتی که وی را بدون شک معروفترین کارآگاه تخیلی جهان و یکی از مشهورترین مخلوقات داستانی همه اعصار ساخته‌است و علاوه بر همراه همیشگی او «دکتر واتسن» و ماموران اسکاتلندیارد خواننده را نیز به حیرت وا می‌دارد. شرلوک هولمز در داستان های اصلی هیچگاه خود را کاراگاه خصوصی نخوانده، بلکه به عنوان مشاور جنایی بسنده کرده است.
شرلوک هولمز، در روز ششم ژانویه ۱۸۵۴ در روستایی به نام مایکرافت (که اتفاقا نام برادر بزرگ‌تر وی نیز هست) در ایالت یورکشایر به دنیا می‌آید. وقتی بزرگ می‌شود به دانشگاه آکسفورد می‌رود و اولین معمای جنایی خود را (به نام راز کشتی گلوریا اسکات) در ۲۰ سالگی حل می‌کند. وی پس از گذراندن تحصیلات دانشگاه و فارغ‌التحصیل شدن تصمیم می‌گیرد به عنوان یک کارآگاه خصوصی به کار بپردازد و خدمات خود را به مراجعینش ارائه دهد که همین مشغله اصلی و منبع تامین معاش وی در بیست‌وسه سال بعد می‌گردد. شرلوک هولمز، در داستان «اتود در قرمز لاکی» با واتسن آشنا می‌شود و هر دو باهم، در خانه‌ای به شماره پلاک ۲۲۱ب واقع در خیابان «بیکر»، ساکن می‌شوند. بیشتر داستان‌های شرلوک هولمز، از زبان دکتر واتسن، بازگو می‌شوند و نویسنده از شیوه مقابله کردن هوش و ذکاوت تیز هولمز در برابر قوه هوش ضعیفتر واتسن، بهره جسته و به این طریق برتری فکری کارآگاه مشهور را بهتر نشان می‌دهد.
کارآگاه «لسترید (یا لستراد)» و «گرگسن» از اسکاتلندیارد، هرگاه راه اشتباهی را، در حل مسائل می‌روند به شرلوک هولمز مراجعه می‌کنند و معمولاً او مسیر درست را به آنان نشان می‌دهد.
بزرگ‌ترین دشمن او پروفسور جیمز موریارتی شریر بود که به دست هولمز نابود شد.