A színész két mozifilmben alakította a legendás nyomozót: a 2009-es Sherlock Holmest és a 2011-es Sherlock Holmes 2 – Árnyjátékot is Guy Ritchie rendezte. Mindkét műalkotás több mint félmilliárd dollár bevételt hozott, a Warner Bros. stúdió ezért 2021 karácsonyára be is rendelte a folytatást, ezúttal a Rocketmanért felelőssé tehető Dexter Fletcherrel a rendezői székben.
Downey Jr. azonban mindezeken túl is kötődik Arthur Conan Doyle legismertebb hőséhez: az Indiewire jelentése szerint ő a Searching for Sherlock: The Game’s Afoot elnevezésű kezdeményezés tiszteletbeli elnöke. A projekt a UCLA egyetem Film és Televízió Archívumának és a Baker Street Irregulars nevű nemzetközi irodalmi szervezetnek a szerelemgyereke, melynek célja a figura örökségének megóvása, valamint a némafilmkorszakból származó Sherlock Holmes-filmek felkutatása.
Sherlock megjelenése nemcsak a (krimi)irodalomban számított szenzációnak annak idején: a mozi hajnalán rengeteg hosszabb-rövidebb Holmes-film készült. Ezek nagy része azonban elveszett –
a legismertebb, máig fennmaradt adaptáció Buster Keaton 1924-es paródiája, a Sherlock Jr.
A UCLA Film és Televízió Archíumának vezetője, Jan-Christopher Horak becslése szerint a némafilmkorszakban készült amerikai filmek több mint 80 százaléka veszett oda a nem megfelelő tárolás, a félrecímkézés, a tűzesetek vagy egyéb problémák miatt. Épp ezért azt sem lehet pontosan tudni, mennyi Holmes-film létezik még valójában, ám egyértelmű bizonyítékok utalnak arra, hogy lennie kell még néhány mindent túlélő tekercsnek. A Sherlock nyomában c. projektet az amerikai Kongresszusi Könyvtár, a New York-i MoMA, illetve számtalan filmarchívum és filmtörténész támogatja szerte a világon.
Egy rég elveszettnek hitt, William Gillette főszereplésével készült 1916-os Sherlock-filmet 2014-ben találtak meg Párizsban – a szervezők abban reménykednek, még több hasonló kincsre bukkannak majd. Hogy a marketingen túl mi lesz Robert Downey Jr. szerepe mindebben, egyelőre nem tudni.
