电影《三花猫福尔摩斯的推理》改编自赤川次郎的同名小说作品，讲述了一位有着恐高症、恐血症和女性恐惧症的刑警片山义太郎在一次案子中意外邂逅了三色猫福尔摩斯后的一系列故事。

片山义太郎作为一名刑警，却不具备传统刑警应有的果断、勇敢和大胆特质，而是被各种弱点所标记，让他对自己成为警察感到不合理。恐高症、幽灵恐惧症等种种弱点，让片山深刻认识到自己好像不太适合这个职业。他甚至想递交辞呈，放弃警察的工作。

然而，片山是一个狂热的推理爱好者，他的哥哥片山浩史和果断的妹妹片山晴美劝说他不要放弃警察职业。在二人的劝说下，片山最终咬牙坚持着留在警察队伍中。他意识到虽然自己有很多弱点，但也有自己独特的优势和价值。

就在这时，片山在路上邂逅了一只奇异的三色猫。这只猫似乎有着神秘的力量，成为了片山破案之旅的幸运助力。在与三色猫福尔摩斯的相遇后，片山开始表现得异常灵敏和聪明，他的推理能力大幅提升。三色猫帮助片山解开了一个个复杂的案件，成为了他的得力助手。