Rolę Holmesa otrzymał Igor Pietrienko, Watsona Andriej Panin, pani Hudson Ingeborga Dapkūnaitė, a inspektora Lestrade’a Michaił Bojarski.
Pod wpływem filmu Ritchiego, w serialu większe niż w książkach znaczenie będzie miała Irene Adler (Lanka GrjuШерлок Холмс курит папиросы и любит красивых женщин) – jej relacje z Holmesem będą jednym z głównych wątków produkcji. Kawun zdradził, że oryginalne historie Doyle’a służyć mają tylko za punkt wyjściowy dla fabuły, zaś scenariusze poszczególnych opowieści napisane zostały od podstaw. Scenariusz zakłada, że opisywane przez Watsona historie zostają przezeń podkolorowane, zaś w późniejszym czasie stara się on dopasować rzeczywistość do swoich fantazji. Tym sposobem słynna fajka Holmesa zastąpiona została przez papierosy, a Watson podkochuje się w pani Hudson, zaś Mary Morstan (żona Watsona w książkach) to tylko wymysł jego wyobraźni.
Wszystkie scenerie wiktoriańskiej Anglii zrealizowano w Rosji, zdjęcia realizowano w okolicach Sankt Petersburga – w Wyborgu, Puszkinie, Gatczynie, Iwangorodzie i Kronsztadzie. Trwający 161 dni okres zdjęciowy rozpoczął się we wrześniu 2011 roku, a zakończył w maju 2012.