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Enola Holmes hat es geschafft: Sie ist in die Fußstapfen ihres weltberühmten Bruders getreten und ermittelt nun offiziell als Privatdetektivin. Welche Verantwortung die neue Aufgabe mit sich bringt, erfährt sie in ihrem neuen Fall: Sie muss sich auf die Suche nach einem verschwundenen Mädchen begeben. Ihre Ermittlungen führen sie jedoch zum Beginn einer weitreichenden Verschwörung, die sie nur mit Hilfe ihrer Freunde und Sherlock Holmes persönlich aufhalten kann.

Die Menschheit ist in großer Gefahr! Ein riesiger Asteroid rast auf die Erde zu und wird die Bevölkerung restlos auslöschen. So lauten zumindest die Warnungen der beiden Astronomen Kate (Jennifer Lawrence) und Randall (Leonardo DiCaprio), die sich mit ihren bahnbrechenden Erkenntnissen an die Öffentlichkeit wagen und eine Katastrophe vermeiden wollen. Doch niemand interessiert sich für die Behauptungen der beiden Wissenschaftler, deren Belege und Thesen als unbestätigte Randnotiz verhallen. Um sich dennoch Gehör zu verschaffen, begeben sich Randall und Kate auf große Medientour. Selbst Präsidentin Orlean (Meryl Streep) steht auf der Liste der Wissenschaftler. Das ungewöhnliche Duo gibt sich redlich Mühe, die Erdbevölkerung auf das drohende Unheil aufmerksam zu machen. Aber sind ihre zahlreichen Berechnungen und Prognosen wirklich korrekt oder jagen sie einer Katastrophe hinterher, die sie selbst kreieren wollen?