《福尔摩斯：基本演绎法第四季》继续讲述福尔摩斯与华生在纽约的破案故事。福尔摩斯在第三季末因复吸毒品陷入低谷，其父赶来纽约试图帮助他。华生在丧偶后重返福尔摩斯身边，两人再次携手合作。本季中，福尔摩斯不仅要面对自身的毒瘾问题，还要处理一系列复杂的案件。他与华生的默契配合依旧是破案的关键，而纽约警署的格雷格森警探也继续与他们合作。随着案件的深入，福尔摩斯逐渐找回状态，展现出他卓越的推理能力。与此同时，华生也在陪伴福尔摩斯的过程中，逐渐找到了自己在生活和职业上的新方向。两人在破案的同时，也在彼此的支持下克服了各自的困境。