《福尔摩斯二世》讲述了乡村电影放映师基顿（巴斯特·基顿饰）的奇幻冒险。他痴迷侦探小说，幻想自己能像福尔摩斯一样破案。某天，他为讨好女友凯莎琳（Kathryn McGuire饰）将一元巧克力谎报为四元礼物，却被情敌诬陷偷窃手表典当换钱。凯莎琳信以为真，愤然取消婚约。基顿调查后发现真凶是情敌，却苦于缺乏证据自证清白。 　　某次放映电影时，基顿惊觉银幕上的剧情与自己遭遇惊人相似——只是背景换成了上流社会。在现实与幻想的交错中，他恍惚走进银幕，试图化身侦探抓捕情敌。然而进入电影世界的他屡屡受挫：场景突然切换让他从悬崖坠入狮群，又莫名穿越到街头、船上甚至炮火纷飞的战场。荒诞的情节中，基顿笨拙却顽强地追逐着“罪犯”。 　　随着剧情推进，银幕内外逐渐产生奇妙联动。当基顿在电影里被反派灌醉时，现实中昏睡的他竟让放映机失控，导致影院观众看到的画面疯狂跳切。最终基顿在虚实交织中洗清冤屈，情敌的罪行曝光，他与凯莎琳重归于好。影片以超现实的手法，通过“戏中戏”结构展现了小人物的英雄梦，基顿用标志性的冷面幽默完成了一场令人捧腹又充满想象力的银幕穿越。