一起發(fā)生在亞利桑那州的交通事故暴力案引起喬恩的注意，兩輛車追尾，前車司機(jī)帕克下車找后車司機(jī)理論時(shí)被槍殺，沒人看清兇手的樣貌，也沒人記得車牌，被當(dāng)?shù)鼐蕉ㄐ詾槁放？膳量说拿妹谜磉z物時(shí)，在哥哥的公寓里發(fā)現(xiàn)肉毒毒株樣本，還有一份哥哥供職的生化實(shí)驗(yàn)室所在區(qū)域的自助餐廳清單。喬恩懷疑又是奧丁出手，事先消除有可能發(fā)生的大規(guī)模投毒案。夏洛克卻一反常態(tài)的勸她不要插手，交由國(guó)安局的麥克利納處理。

喬恩沒多想就把自己的調(diào)查資料交給了夏洛克。可兩天后，她無(wú)意中在書房的一堆書里發(fā)現(xiàn)了原封未動(dòng)的資料。夏洛克見隱瞞不了，只得說出自己的顧慮。就在他想找個(gè)更好的理由勸說喬恩時(shí)，葛雷森警監(jiān)發(fā)來了消息，動(dòng)員警局所有可用人力尋找“布魯克林幽靈”。

“布魯克林幽靈”是葛雷森印象中最詭異的連環(huán)殺手。喬恩也記得，她還是醫(yī)院實(shí)習(xí)生時(shí)，報(bào)紙上都是相關(guān)報(bào)導(dǎo)。在警方記錄中，從1999年到2009年間，幽靈共計(jì)殺害七人。受害者沒有共同點(diǎn)，每次作案手法都不同，只有從現(xiàn)場(chǎng)提取到的DNA確認(rèn)系同一人所為。之后，幽靈又神秘消失，再未作案。

沒想到十年后，又在一起兇案現(xiàn)場(chǎng)提取到了相同的DNA。死者名叫卡洛琳，在金屬雕塑方面小有名氣。兩天前的晚上，鄰居聽到她家的狗狂吠不止，前去查看，發(fā)現(xiàn)卡洛琳頭破血流，已經(jīng)死亡。兇器是兇手在現(xiàn)場(chǎng)隨手撿的一塊廢金屬，鑒證組還找到一塊沾有血跡的上衣袖口碎片，很可能是卡洛琳養(yǎng)的狗攻擊了兇手，碎片上的DNA與“布魯克林幽靈”一致。

為此，馬庫(kù)斯和夏洛克重啟塵封多年的案卷。第一名受害者梅根的父親哈欽斯來到警局，他還記得女兒去世那晚，他們約好一起吃晚餐。當(dāng)哈欽斯去接梅根時(shí)，敲門無(wú)人回應(yīng)，從窗戶望進(jìn)屋里，驚訝的看到女兒倒在地上，脖子上纏著繩索。他踹開門沖進(jìn)去，梅根已沒了氣息，但身體還是溫暖的。當(dāng)時(shí)他聽到女婿迪恩的車從屋后駛離，那松松垮垮的風(fēng)扇皮帶聲，到哪他都聽得出來。

而迪恩對(duì)警方的供述是他外出買東西，不過回來時(shí)，到場(chǎng)的警察并未看見他拎有物品。再加上迪恩有外遇，大家都認(rèn)為他就是兇手。是繩索上的DNA幫迪恩擺脫了嫌疑，案件被歸到了“布魯克林幽靈”，成為懸案。一年后，迪恩在梅根的忌日吞槍自盡，留下的遺書上寫著“對(duì)不起”。

就在馬庫(kù)斯和夏洛克了解當(dāng)年情況時(shí)，喬恩來到畫廊，找到曾與卡洛琳有過爭(zhēng)執(zhí)的畫家卡森。聽說卡洛琳被害，卡森也很震驚。他承認(rèn)一個(gè)月前卡洛琳在酒會(huì)上潑了他一身酒，之后二人在網(wǎng)上相互謾罵。可那都是為即將舉行的展覽搞的宣傳噱頭，以獲得額外關(guān)注。上周他們還在卡洛琳的家里討論過藝術(shù)創(chuàng)意。為了自證清白，卡森愿意提供DNA。他還提供了另一條線索，他在卡洛琳家時(shí)，鄰居本杰明把卡洛琳叫出去大吵了一架，好像提到“外遇”之類的字眼。

當(dāng)喬恩要把調(diào)查重點(diǎn)放到本杰明身上時(shí)，夏洛克和馬庫(kù)斯已經(jīng)找到了“布魯克林幽靈”，并且已帶到了審訊室。審訊室里坐著一個(gè)瘦弱的老頭，怎么看都不像是連環(huán)殺手。老人叫艾伯特，從1999年開始就在一家制藥公司工作。警局的DNA檢測(cè)工具就是由該公司制造，包括提取DNA用的棉簽。十年后，艾伯特晉升為經(jīng)理，不再下生產(chǎn)線。直到幾個(gè)月前，幾名同事病假，他在包裝車間幫忙帶了幾個(gè)班。

艾伯特患在多汗癥，在生產(chǎn)線上操作時(shí)，偶爾汗水會(huì)滲透手套，污染棉簽。也就是說根本不存在“布魯克林幽靈”，所謂的連環(huán)兇案就是個(gè)體案件。夏洛克是在了解了梅根案后，認(rèn)同哈欽斯的觀點(diǎn)。而另一樁案件也有類似情況，才想到反查檢測(cè)材料。所有的“布魯克林幽靈”案都將重新評(píng)估，去除艾伯特DNA干擾后，大多案件都能確認(rèn)真正兇手，唯獨(dú)卡洛琳的案子還沒有頭緒。

在現(xiàn)場(chǎng)找到的血跡排除艾伯特的DNA，就沒有人類的DNA，那是狗的血。只能從案發(fā)后，到醫(yī)院治療狗咬傷的人入手。馬庫(kù)斯和夏洛克逐一排查醫(yī)院登記的有關(guān)人員，可除了抓到一個(gè)小偷，其他一無(wú)所獲。喬恩對(duì)本杰明的問訊倒是有些成果，本杰明矢口否認(rèn)與卡洛琳有婚外情，一周前與卡洛琳爭(zhēng)吵也是因?yàn)樗墓诽场潭鳈z查了本杰明的雙臂并沒有傷痕，本杰明本人則憤憤不平，覺得如果是因?yàn)樗麑?duì)卡洛琳不滿就要被調(diào)查，那基本上整個(gè)社區(qū)的人都應(yīng)當(dāng)被調(diào)查。

卡洛琳算不上模范市民，不僅狗叫擾民，搞創(chuàng)作時(shí)大聲播放音樂，還經(jīng)常有奇怪男子進(jìn)出家門。喬恩在卡洛琳家還真找到了幾本被掏空的書籍，里面都是大麻。卡洛琳除了創(chuàng)作藝術(shù)，還是名毒販。此外，在臥室的梳子上，喬恩發(fā)現(xiàn)了幾根紅發(fā)，而本杰明的妻子戴安娜正是一頭紅發(fā)。

夏洛克和喬恩來到本杰明家，戴安娜承認(rèn)與卡洛琳有婚外情。案發(fā)當(dāng)晚，她在廚房洗碗時(shí)見到過卡洛琳頭戴電焊用的面罩，身穿防護(hù)服，在院子里牽著領(lǐng)養(yǎng)的德國(guó)牧羊犬奧利。當(dāng)時(shí)是晚上九點(diǎn)，夏洛克卻記得法醫(yī)鑒定的死亡時(shí)間為晚上八點(diǎn)半。如果不是戴安娜記錯(cuò)了時(shí)間，就是有人冒充卡洛琳。

卡洛琳的社交媒體上有不少工作時(shí)的照片，想弄套同樣的行頭并非難事。夏洛克與動(dòng)物保護(hù)協(xié)會(huì)確認(rèn)過，從卡洛琳家里牽走的五只狗里沒有牧羊犬，籠子里的六只狗盆則證實(shí)了戴安娜的話。兇手不是想要卡洛琳的命，而是要她的狗。

奧利是卡洛琳四個(gè)月前從“狗之家”領(lǐng)養(yǎng)的，是條剛退役的緝毒犬，能力很出色。從奧利以前的搭檔那了解到，奧利擅長(zhǎng)的是大麻，不可能有窮兇極惡的毒梟要針對(duì)它。賣大麻的養(yǎng)了嗅大麻的警犬，聽著就有一點(diǎn)諷刺。馬庫(kù)斯認(rèn)為，可能是卡洛琳的供貨商想搶走奧利，用以改進(jìn)自己的產(chǎn)品，逃避警犬檢查。

馬庫(kù)斯出面找到供貨的圣地亞哥幫頭目恩里克，但恩里克很不配合。他的律師奧利維拉似乎也很厲害，連地檢都怕她，不敢輕易得罪。而喬恩在圣地亞哥幫經(jīng)營(yíng)的賽馬場(chǎng)里拍到一張照片，也許能扭轉(zhuǎn)局勢(shì)。照片里的賬目看似博彩下注單，但對(duì)比火車時(shí)刻表就能看出是份隱藏的運(yùn)輸路線表，今天就會(huì)有300磅大麻走鐵路運(yùn)抵紐約。

喬恩和夏洛克正要把這個(gè)消息通知馬庫(kù)斯時(shí)，馬庫(kù)斯已打來電話，奧利找到了，就在火車站的貨場(chǎng)，有人利用奧利偷走了圣地亞哥幫的貨。

喬恩重新梳理了案情，總覺得以戴安娜與卡洛琳的親密程度，就算有男人穿著同樣的防護(hù)服，也不可能錯(cuò)認(rèn)為是卡洛琳，除非兇手的體型與卡洛琳相似。遍觀與案件有關(guān)的人，有女性特征，又能了解圣地亞哥幫運(yùn)輸路線暗語(yǔ)的，只有律師奧利維亞。可夏洛克和馬庫(kù)斯來到律師事務(wù)所后，奧利維亞不承認(rèn)偷了恩里克的貨，她可不想得罪圣地亞哥幫。

這時(shí)夏洛克看到墻上奧利維亞的職業(yè)照，背景上的老紅木書柜很眼熟，可辦公室里都是新家具。原來奧利維亞不久前更換過家具，老家具都送給了弟弟福勒，福勒就是那名到醫(yī)院治療過狗咬傷的小偷。

福勒的身形與姐姐奧利維亞差不多，因他有案發(fā)時(shí)的電影票根，馬庫(kù)斯才沒深究。在調(diào)取影院的監(jiān)控后，發(fā)現(xiàn)電影開演才五分鐘他就溜出了影院。憑著姐姐的關(guān)系，福勒與圣地亞哥幫成員多少有點(diǎn)交情，知道點(diǎn)運(yùn)輸上的事，也聽說過販賣人養(yǎng)緝毒犬的笑話，所以完全有可能作案。福勒還想否認(rèn)，可奧利已在他的車庫(kù)嗅到熟悉的氣味，幫助警方繳獲了價(jià)值上百萬(wàn)的大麻。