Режиссером русской телеверсии «Шерлока Холмса» выступил Андрей Кавун, известный по фильмам «Кандагар» и «Охота на пиранью». По его словам, главным героем в сериале стал вовсе не гениальный сыщик, а доктор Уотсон. Под его чутким руководством Шерлок Холмс, который поначалу выглядит как заносчивый и бесталанный юноша, становится тем самым персонажем, о котором писал Артур Конан Дойл.
Андрей Панин почти сразу получил роль Уотсона, которая стала для него последней. Шерлок, по режиссерской задумке, должен был быть моложе его. Среди претендентов были Иван Охлобыстин, Константин Хабенский и Иван Стебунов. В итоге роль получил Игорь Петренко, который долго искал характер своего персонажа. В этом ему морально помогал Андрей Панин, высоко оценивший игру актера после окончания съемок.
Роль капитана Лестрейда исполнил Михаил Боярский, а внезапно помолодевшую миссис Хадсон в сериале сыграла Ингеборга Дапкунайте. У ее персонажа по сюжету завязывается роман с доктором Уотсоном.
