Sherlock Holmes 3 folgt den beiden Vorgängerfilmen Sherlock Holmes (2009) und Sherlock Holmes 2: Spiel im Schatten (2011), die jeweils unter der Regie von Guy Ritchie entstanden. Teil 3 hatte eigentlich schon 2014 folgen sollen, da Robert Downey Jr. allerdings in seiner Rolle als Iron Man zu sehr in die Dreharbeiten des Marvel Cinematic Universe eingebunden war und auch Jude Law viele schauspielerische Verpflichtungen hatte, kam ein früherer Drehzeitraum als Ende 2016 nicht in Frage.