一起发生在亚利桑那州的交通事故暴力案引起乔恩的注意，两辆车追尾，前车司机帕克下车找后车司机理论时被枪杀，没人看清凶手的样貌，也没人记得车牌，被当地警方定性为路怒。可帕克的妹妹整理遗物时，在哥哥的公寓里发现肉毒毒株样本，还有一份哥哥供职的生化实验室所在区域的自助餐厅清单。乔恩怀疑又是奥丁出手，事先消除有可能发生的大规模投毒案。夏洛克却一反常态的劝她不要插手，交由国安局的麦克利纳处理。

乔恩没多想就把自己的调查资料交给了夏洛克。可两天后，她无意中在书房的一堆书里发现了原封未动的资料。夏洛克见隐瞒不了，只得说出自己的顾虑。就在他想找个更好的理由劝说乔恩时，葛雷森警监发来了消息，动员警局所有可用人力寻找“布鲁克林幽灵”。

“布鲁克林幽灵”是葛雷森印象中最诡异的连环杀手。乔恩也记得，她还是医院实习生时，报纸上都是相关报导。在警方记录中，从1999年到2009年间，幽灵共计杀害七人。受害者没有共同点，每次作案手法都不同，只有从现场提取到的DNA确认系同一人所为。之后，幽灵又神秘消失，再未作案。

没想到十年后，又在一起凶案现场提取到了相同的DNA。死者名叫卡洛琳，在金属雕塑方面小有名气。两天前的晚上，邻居听到她家的狗狂吠不止，前去查看，发现卡洛琳头破血流，已经死亡。凶器是凶手在现场随手捡的一块废金属，鉴证组还找到一块沾有血迹的上衣袖口碎片，很可能是卡洛琳养的狗攻击了凶手，碎片上的DNA与“布鲁克林幽灵”一致。

为此，马库斯和夏洛克重启尘封多年的案卷。第一名受害者梅根的父亲哈钦斯来到警局，他还记得女儿去世那晚，他们约好一起吃晚餐。当哈钦斯去接梅根时，敲门无人回应，从窗户望进屋里，惊讶的看到女儿倒在地上，脖子上缠着绳索。他踹开门冲进去，梅根已没了气息，但身体还是温暖的。当时他听到女婿迪恩的车从屋后驶离，那松松垮垮的风扇皮带声，到哪他都听得出来。

而迪恩对警方的供述是他外出买东西，不过回来时，到场的警察并未看见他拎有物品。再加上迪恩有外遇，大家都认为他就是凶手。是绳索上的DNA帮迪恩摆脱了嫌疑，案件被归到了“布鲁克林幽灵”，成为悬案。一年后，迪恩在梅根的忌日吞枪自尽，留下的遗书上写着“对不起”。

就在马库斯和夏洛克了解当年情况时，乔恩来到画廊，找到曾与卡洛琳有过争执的画家卡森。听说卡洛琳被害，卡森也很震惊。他承认一个月前卡洛琳在酒会上泼了他一身酒，之后二人在网上相互谩骂。可那都是为即将举行的展览搞的宣传噱头，以获得额外关注。上周他们还在卡洛琳的家里讨论过艺术创意。为了自证清白，卡森愿意提供DNA。他还提供了另一条线索，他在卡洛琳家时，邻居本杰明把卡洛琳叫出去大吵了一架，好像提到“外遇”之类的字眼。

当乔恩要把调查重点放到本杰明身上时，夏洛克和马库斯已经找到了“布鲁克林幽灵”，并且已带到了审讯室。审讯室里坐着一个瘦弱的老头，怎么看都不像是连环杀手。老人叫艾伯特，从1999年开始就在一家制药公司工作。警局的DNA检测工具就是由该公司制造，包括提取DNA用的棉签。十年后，艾伯特晋升为经理，不再下生产线。直到几个月前，几名同事病假，他在包装车间帮忙带了几个班。

艾伯特患在多汗症，在生产线上操作时，偶尔汗水会渗透手套，污染棉签。也就是说根本不存在“布鲁克林幽灵”，所谓的连环凶案就是个体案件。夏洛克是在了解了梅根案后，认同哈钦斯的观点。而另一桩案件也有类似情况，才想到反查检测材料。所有的“布鲁克林幽灵”案都将重新评估，去除艾伯特DNA干扰后，大多案件都能确认真正凶手，唯独卡洛琳的案子还没有头绪。

在现场找到的血迹排除艾伯特的DNA，就没有人类的DNA，那是狗的血。只能从案发后，到医院治疗狗咬伤的人入手。马库斯和夏洛克逐一排查医院登记的有关人员，可除了抓到一个小偷，其他一无所获。乔恩对本杰明的问讯倒是有些成果，本杰明矢口否认与卡洛琳有婚外情，一周前与卡洛琳争吵也是因为她的狗太吵。乔恩检查了本杰明的双臂并没有伤痕，本杰明本人则愤愤不平，觉得如果是因为他对卡洛琳不满就要被调查，那基本上整个社区的人都应当被调查。

卡洛琳算不上模范市民，不仅狗叫扰民，搞创作时大声播放音乐，还经常有奇怪男子进出家门。乔恩在卡洛琳家还真找到了几本被掏空的书籍，里面都是大麻。卡洛琳除了创作艺术，还是名毒贩。此外，在卧室的梳子上，乔恩发现了几根红发，而本杰明的妻子戴安娜正是一头红发。

夏洛克和乔恩来到本杰明家，戴安娜承认与卡洛琳有婚外情。案发当晚，她在厨房洗碗时见到过卡洛琳头戴电焊用的面罩，身穿防护服，在院子里牵着领养的德国牧羊犬奥利。当时是晚上九点，夏洛克却记得法医鉴定的死亡时间为晚上八点半。如果不是戴安娜记错了时间，就是有人冒充卡洛琳。

卡洛琳的社交媒体上有不少工作时的照片，想弄套同样的行头并非难事。夏洛克与动物保护协会确认过，从卡洛琳家里牵走的五只狗里没有牧羊犬，笼子里的六只狗盆则证实了戴安娜的话。凶手不是想要卡洛琳的命，而是要她的狗。

奥利是卡洛琳四个月前从“狗之家”领养的，是条刚退役的缉毒犬，能力很出色。从奥利以前的搭档那了解到，奥利擅长的是大麻，不可能有穷凶极恶的毒枭要针对它。卖大麻的养了嗅大麻的警犬，听着就有一点讽刺。马库斯认为，可能是卡洛琳的供货商想抢走奥利，用以改进自己的产品，逃避警犬检查。

马库斯出面找到供货的圣地亚哥帮头目恩里克，但恩里克很不配合。他的律师奥利维拉似乎也很厉害，连地检都怕她，不敢轻易得罪。而乔恩在圣地亚哥帮经营的赛马场里拍到一张照片，也许能扭转局势。照片里的账目看似博彩下注单，但对比火车时刻表就能看出是份隐藏的运输路线表，今天就会有300磅大麻走铁路运抵纽约。

乔恩和夏洛克正要把这个消息通知马库斯时，马库斯已打来电话，奥利找到了，就在火车站的货场，有人利用奥利偷走了圣地亚哥帮的货。

乔恩重新梳理了案情，总觉得以戴安娜与卡洛琳的亲密程度，就算有男人穿着同样的防护服，也不可能错认为是卡洛琳，除非凶手的体型与卡洛琳相似。遍观与案件有关的人，有女性特征，又能了解圣地亚哥帮运输路线暗语的，只有律师奥利维亚。可夏洛克和马库斯来到律师事务所后，奥利维亚不承认偷了恩里克的货，她可不想得罪圣地亚哥帮。

这时夏洛克看到墙上奥利维亚的职业照，背景上的老红木书柜很眼熟，可办公室里都是新家具。原来奥利维亚不久前更换过家具，老家具都送给了弟弟福勒，福勒就是那名到医院治疗过狗咬伤的小偷。

福勒的身形与姐姐奥利维亚差不多，因他有案发时的电影票根，马库斯才没深究。在调取影院的监控后，发现电影开演才五分钟他就溜出了影院。凭着姐姐的关系，福勒与圣地亚哥帮成员多少有点交情，知道点运输上的事，也听说过贩卖人养缉毒犬的笑话，所以完全有可能作案。福勒还想否认，可奥利已在他的车库嗅到熟悉的气味，帮助警方缴获了价值上百万的大麻。