劇情簡介
這部講述曾經是被稱為“少年小林”的名偵探小林奧帕拉，因與怪盜“L”於前數年前展開決鬥失敗而消失於偵探界。但於某一天又因為收到福爾摩斯偵探學院的邀請，而成為福爾摩斯小隊小隊的負責人。
幕後製作
製作陣容
•製作總指揮、原案：木谷高明
•企劃、原作：Bushiroad、クロノギアクリエイティヴ
•監督：森脇真琴
•助監督：池端隆史
•系列構成：ふでやすかずゆき
•人物原案：谷原菜月（EDEN" SNOTES）、うさはらゆめ
•人物設定、總作畫監督：沼田誠也
•美術監督：久保友孝
•美術設定：水谷利春
•色彩設計：山崎朋子・日野亞朱佳
•攝影監督：五十嵐慎一
•編輯：後藤正浩
•音響監督：明田川仁
•音樂：井之原智
•動畫製作：J.C.STAFF&ARTLAND共同製作
演員表
| 角色 | 配音 |
| 夏洛克·雪莉福德 | 三森鈴子 |
| 讓崎妮洛 | 德井青空 |
| 艾露克露·伯頓 | 佐佐木未來 |
| 柯蒂妮婭·格拉卡 | 橘田泉 |
| 明智小衣 | 南條愛乃 |
| 長谷川平乃 | 新谷良子 |
| 遠山咲 | 田村由香里 |
| 錢形次子 | 澤城美雪 |
| 亞森·羅森/安利艾特 | 明坂聰美 |
| 托艾特/二十里 | 岸尾大輔 |
| 拉特/根津次郎 | 下野紘 |
| 斯通利巴/石流漱石 | 寺島拓篤 |
登場人物
Milky Holmes
 可愛的夏洛克 | 夏洛克·雪莉福德 CV.三森鈴子 年齡：15 所讀學院：Holmes偵探學院 思維方式：感性 Toys：念動力,但只移動質量較輕的物體 特徵：粉色的長髮，紮成兩個小圓圈，有著深藍色的大眼睛，配著活潑的個性，顯得可愛天真。 介紹： 開朗活潑的女孩，Toys是念動力，因能力不夠只能挪動小的、較輕的物體（如石子、木塊）。是MilkyHolmes的一員。代表色為紅粉色，瞳孔色為深藍色。與克拉里斯公主長的一樣，鼻子流血時會出紅色的花兒。在追捕怪盜的時候經常說錯拉特的名字。冒失鬼靜不下心，作為偵探不可缺少的“直覺的好處”擁有一顆堅強心。喜歡吃魚糕（不是寵物） |
 偵探歌劇：少女福爾摩斯第2幕 | 讓崎妮洛 CV.德井青空 年齡：15 所讀學院：Holmes偵探學院 思維方式：較理性 Toys：控制機械 性格：Milky Holmes中較男性化的一位，性格活潑。 介紹：個性開朗，直話直說，卻也有彆扭的對口不對心現象。天真純潔且容易情緒化。非常能吃，總是把糖果藏在口袋和帽子裡。由於有著與動物一同成長的經歷，所以對動物有著很深的感情。擁有自由操縱電子機械的“黑客”能力。 |
 內向的艾露克露·伯頓 | 艾露克露·伯頓 CV.佐佐木未來 年齡：16 所讀學院：Holmes偵探學院 思維方式：理性 Toys：怪力【增大力氣】 性格：內向，容易害羞，很怕生。 介紹：心很強，和善的怕生害羞的女孩。偵探和太不適合的性格，有較強的Toys:怪力”的功能。因此，被選為少女福爾摩斯。不喜歡皮膚暴露，喜歡總長度的長的衣服裹住身體。儘管性格方面不太適合當偵探，也沒做出什麼超人的成績，但是每天都在努力，也會為大家著想的女生。外表看不出來，但其實她有著怪力。喜愛讀書和整理。擁有觀察力。 |
 偵探歌劇：少女福爾摩斯第2幕 | 柯蒂妮婭·格拉卡 CV.橘田泉 年齡：17 所讀學院：Holmes偵探學院 思維方式：感性 Toys：五感強化 性格：溫柔，也很愛幻想，是個優雅開朗的少女，是一個淑女。 介紹：Milky Holmes中最溫柔的一位，成熟勇敢。平時很優雅淑女，但是周圍黑漆漆的時候會神經錯亂，有時因為害怕顯得有點可怕。平時如同小隊里的姐姐一般。喜歡花和畫畫（有一本繪畫本），並且十分擅長打掃衛生。雖然致力於在團隊里做好大姐姐的角色，但是一生氣的時候還是會流露本性。不知道為什麼總愛在頭髮上戴小花。 |
Genius4
 明智小衣 | 明智小衣 CV.南條愛乃 G4的領導。跳級完成大學學業的超天才。頭髮顏色是黃色，瞳孔為藍色。性格毒舌，雙馬尾。但喜歡自誇，命令和捉弄人，自稱是智商1300億的天才美少女。討厭別人叫她小衣衣，吐槽時使用G形盾牌。但是如果被當作孩子會非常生氣。行為和語言都像個小孩子。將夏洛視作對手。 名字來自江戶川亂歩的少年偵探團系列中登場的名偵探明智小五郎。 |
 長谷川平乃 | 長谷川平乃 CV.新谷良子 G4成員之一。武道的天才。溫柔恬靜，外形是絕對的美少女。長捲髮，頭髮顏色是灰黑色，外形高貴優雅，拿著一個魔杖。對於禮儀很在意，很容易開始說教。 |
 遠山咲 | 遠山咲 CV.田村由香里 G4的情報人員，天然呆，長捲髮，頭髮顏色是粉紅色，瞳孔為紫色。總含著棒棒糖，常帶著耳機。擅長電子機器。無口無表情無力。其造型來源於vocaloid家族中的巡音。 |
 偵探歌劇：少女福爾摩斯第2幕 | 錢形次子 CV.澤城美雪 G4的成員。爽朗成熟，外形是個巨乳御姐。短髮，頭髮顏色是綠色，瞳孔為紫色。特技是射擊。不管是什麼車，到她手裡就能跑的很快。 |
怪盜帝國
 亞森·羅森/安利艾特 | 亞森·羅森 / 安利艾特 CV.明坂聰美 性格十分冷靜成熟，喜歡吃桃子。有時又像大姐姐一樣的溫柔。怪盜帝國的首領同時也是Holmes偵探學院的學生會會長。為了使Milky Holmes再次成為自己最強勁的對手而奮鬥不懈，就好像一位“母親”一般。視Milky Holmes為唯一的對手。Toys是幻覺。 |
 托艾特/二十里 | 托艾特 / 二十里 CV.岸尾大輔 另一身份為二十里，怪盜帝國的一員，Holmes偵探學院裡Milky Holmes的老師。常使用撲克牌作武器。是個自戀狂+變態老師，常常豎起自己的乳頭，有一個自己樣子的抱枕。Toys是變裝。名字來源於字“20”的英文和日文。 |
 拉特/根津次郎 | 拉特 / 根津次郎 CV.下野紘 另一身份為根津，是個萌萌的正太。怪盜帝國的一員，Holmes偵探學院的學生，Millky Holmes的同學。十分看不慣Milky Holmes。Toys是火炎。名字來源於老鼠的英文和日文。 |
 斯通利巴/石流漱石 | 斯通利巴 / 石流漱石 CV.寺島拓篤 另一身份為石流漱石，怪盜帝國的一員，Holmes偵探學院的廚師兼打雜的。常使用一把武士刀作武器。但Toys是木偶化。名字來源於石頭的英文和日文。 |
劇集信息
各話製作
| 話數 | 標題（日 / 中） | 劇本 | 分鏡 | 演出 | 作畫監督 | 總作畫監督 | 事件原型 | |
| 第01話 | 野菜の果て 蔬菜的下場 | ふでやすかずゆき | 森脅真琴 | 池端隆史 | 滝本祥子 | 5月病マリオ | 犯罪候選人 （神探科倫坡） | |
| 第02話 | ナイスなすし 好吃的壽司 | 大久保政雄 | 野田康行 | 尼羅河謀殺案 （阿嘉莎·克莉斯蒂） | ||||
| 第03話 | ハッケイ島綺譚 八景島奇談 | 江夏由結 | 櫻井弘明 | 湖山禎祟 | 大庭小枝 | まことじ | 巴諾拉馬島奇談 （江戶川亂步） | |
| 第04話 | ミルキィホームズの寢相 少女福爾摩斯的睡相 | ヤスカワショウゴ | 佐藤昌文 | 國行由里江 | 回憶錄 （阿瑟·柯南·道爾） | |||
| 第05話 | コソコソと支度 構想的死角 | 中野英明 | 小關雅 | 春原ロビンソン | Murder By The Book （神探科倫坡） | |||
| 第06話 | エノ電急行変人事件 東方快車謀殺案 | 山川進 | 湖山禎崇 | 滝本祥子 | 東方快車謀殺案 （阿嘉莎·克莉斯蒂） | |||
| 第07話 | そして希望なくなった 於是希望全無 | 大久保政雄 | 野田康行 | oraora | 一個都不留 （阿嘉莎·克莉斯蒂） | |||
| 第08話 | 愛おしいよね 傷痛 | ふでやすかずゆき | 池端隆史 | 五十內裕輔 柴田志郎 | カラモネーゼ | Bone By Bone （Carol O'Connell） | ||
| 第09話 | 有給ある? さぁ取得すべく2 有帶薪假期? 那就應該申請2 | ヤスカワショウゴ | 佐藤まさふみ | 國行由里江 | ルーツ | 刺激驚爆點 （布萊恩·辛格） | ||
| 第10話 | Y.H.混亂してらっしゃる? Y.H.混亂中 | 江夏由結 | 湖山禎崇 | 大庭小枝 滝本祥子 | 鐵面特警隊 （詹姆士·艾洛伊） | |||
| 第11話 | ラードの神 豬油之神 | ふでやすかずゆき | 中野英明 | 小關雅 | だろめおん | 獅鬃毛 （阿瑟·柯南·道爾） | ||
| 最終話 | アンリエットの帰還 安利艾特的歸來 | 森脅真琴 | 徳本善信 | 野田康行 瀧本祥子 大庭小枝 | 亞森·羅賓的歸來 （莫理斯·盧布朗） | |||
分集劇情
第1話 蔬菜的下場劇情圖片 福爾摩斯小隊自從失去“TOYS”能力後，在學校過著頹廢的生活，每天不是去菜園子裡打理疏菜，就是在街上打工。學生會會長安利艾特看不下去，就把福爾摩斯小隊在這一帶種的蔬菜全部摧毀。
第2話 好吃的壽司劇情圖片 由於農場被破壞，傷心欲絕的福爾摩斯四人組整天以淚洗面。只能在市場上打工的她們，遭遇了一個案件。福爾摩斯四人組在案件圓滿解決後回到了偵探學院，但是學生會長安利艾特卻告訴福爾摩斯小隊，偵探學院面臨廢校的局面。
動畫音樂
主題曲
OP
ナゾ!ナゾ? Happiness!!
作詞：こだまさおり；作曲、編曲：高田曉；演唱:ミルキィホ ムズ
ED
Lovely Girls Anthem
作詞：こだまさおり；作曲、編曲：平田祥一郎；演唱：麻生夏子
插曲
| 【專輯名】探偵オペラ ミルキィホームズ ボーカルミニアルバム「Colourful Garden」 【發行日】2011年04月06日 【收錄曲】 01.私があなたを導いてゆく 作詞：森脅真琴；作曲：伊藤賢；演唱：NICO 02.戀の調査報告書 作詞：こだまさおり；作曲、編曲：鈴木裕明；演唱：Milky Holmes 03.ドリーム脳內T.K.O!!!! 作詞：こだまさおり；作曲：福本公四郎；編曲：安藤高弘；演唱：Milky Holmes 04.それはTOYS☆ 作詞：こだまさおり；作曲：福本公四郎；編曲：鈴木盛広；演唱： 夏洛克·雪莉福德 （ 三森鈴子）& 柯蒂妮婭·格拉卡 （ 橘田泉） 05.ぎみぃみるきぃ 作詞：こだまさおり；作曲、編曲：鈴木裕明；演唱： 讓崎妮洛（ 徳井青空）& 艾露克露·伯頓（ 佐佐木未來） 06.熱風海陸ブシロード～熱き咆哮～（Euro version） 作詞：森 ユキ；作曲・編曲：阪本裕介；演唱：Milky Holmes 07.手のひらのキセキ 作詞：こだまさおり；作曲、編曲：高田曉；演唱：Milky Holmes |
Blu-ray&DVD
 偵探歌劇：少女福爾摩斯第2幕 | 【專輯名】：「第2幕」シリーズ 第1卷 【版本】：Blu-ray / DVD版 【收錄話】： 第01話 蔬菜的下場 |
 偵探歌劇：少女福爾摩斯第2幕 | 【專輯名】：「第2幕」シリーズ 第2卷 【版本】：Blu-ray / DVD版 【收錄話】： 第02話 好吃的壽司 第03話 八景島奇談 |
 偵探歌劇：少女福爾摩斯第2幕 | 【專輯名】：「第2幕」シリーズ 第3卷 【版本】：Blu-ray / DVD版 【收錄話】： 第04話 少女福爾摩斯的睡相 第05話 構想的死角 |
 偵探歌劇：少女福爾摩斯第2幕 | 【專輯名】：「第2幕」シリーズ 第4卷 【版本】：Blu-ray / DVD版 【收錄話】： 第06話 東方快車謀殺案 第07話 於是希望全無 |
 偵探歌劇：少女福爾摩斯第2幕 | 【專輯名】：「第2幕」シリーズ 第5卷 【版本】：Blu-ray / DVD版 【收錄話】： 第08話 傷痛 第09話 有帶薪假期? 那就應該申請2 |
 偵探歌劇：少女福爾摩斯第2幕 | 【專輯名】：「第2幕」シリーズ 第6卷 【版本】：Blu-ray / DVD版 【收錄話】： 第10話 Y.H.混亂中 第11話 豬油之神 第12話 安利艾特的歸來 |
