Действие фильма разворачивается в 1806 году. Молодой офицер армии Наполеона Андре Дювалье отстает от своего полка и оказывается на берегу моря, где встречает странную молодую женщину. Незнакомка не отвечает на вопросы Андре и бросается в неспокойное море. Желая получить объяснения, Дювалье отправляется на поиски загадочной дамы и выходит на старинный замок барона фон Леппе. В окне замка лейтенант видит лик своей недавней знакомой. Но хозяин уверяет Андре, что в замке нет женщин. «Террор» — мистический фильм ужасов с Джеком Николсоном и Борисом Карлоффым в главных ролях.
Шерлок Холмс и доктор Ватсон занимаются расследованием серии убийств. Жертвы — молодые женщины, у каждой из которых отрублен указательный палец. Улики приводят Холмса к сэру Джорджу Фенвику, страдающему временной потерей памяти. Фенвик не знает, каким образом у него в кармане оказался отрубленный женский палец, и Холмс подозревает, что это — результат действия гипноза. «Шерлок Холмс: Женщина в зеленом» — одиннадцатый фильм из цикла приключений Шерлока Хомса и доктора Ватсона по мотивам рассказов Артура Конана Дойла.