La serie vede Jeremy Brett nei panni del famoso detective, un'interpretazione considerata da molti la migliore mai realizzata per lo schermo. Il ruolo del fedele amico di Holmes, il Dottor Watson, fu affidato alla magistrale interpretazione dell'attore David Burke, che al termine delle due stagioni della serie entrò a far parte della Royal Shakespeare Company. Nelle successive 3 serie fu sostituito dall'altrettanto bravo Edward Hardwicke.