清朝末年，英国大侦探福尔摩斯和他的朋友华生到中国观光，不料在夜间投宿仙来客店时，发现客店被重兵把守。华生还未弄明白是怎么回事，消息传来，英国政府派来押运庚子赔款中一批珠宝的布克将军遇刺身亡，珠宝不翼而飞。钦差大臣发现了留宿此间的福尔摩斯，众人竭力请福尔摩斯侦破此案。福尔摩斯还未理出案情的头绪，布克的人头又不见。在塘沽镇，福尔摩斯发现现场的一根白马尾与马贩子金马掌所持拂尘的马尾相同。他与清军统领涂武谈论案情，知道金马掌武功极高。这时，仙来客店店主白芙蓉出现。白芙蓉是金马掌义女，义和团盾人，她抢先给金马掌报信，当福尔摩斯到马厂时，已空无一人，却发现了布克的人头。福尔摩斯又一次察看现场后，拜会英国公使亨利。亨利告诉他，布克负责海运，曾留学英国的涂武协助布克。福尔摩斯又回到仙来客店。白芙蓉向涂武探听珠宝的下落，同时怀疑珠宝被洋人的走狗、买办杜文才劫走。杜文才垂涎白英蓉美色，使人把她迷倒抢回府中。他也向荚蓉打听珠宝消息，白芙蓉才知珠宝未被杜文才盗去。但究竟谁下的手，仍无头绪。杜文才借他生日之机，大请宾客，目的是干掉福尔摩斯、华生和涂武，但涂武和金马掌为救芙蓉先动了手。一场混战，涂武为救芙蓉而死。杜文才终于在公使馆草坪上找到珠宝，得意忘形。义和团众人在金马掌带领下赶来，福尔摩斯也来助战，将杜文才击毙。义和团正准备收回珠宝时，英国公使亨利出现了。原来他才是真正的盗宝人，他为了独吞珠宝，令他当年的学生涂武将珠宝埋在草坪上，布克押解的不过是几箱石头。亨利也为珠宝送了命。义和团终于为国夺回宝物。福尔摩斯与金马掌、芙蓉等人结下了深厚友谊。
