Um estudo em vermelho é o primeiro livro narrado pelo dr. Watson sobre a sua convivência com Sherlock Holmes. Narra, assim, como eles se encontraram e o porquê de terem decidido dividir um apartamento. Watson acaba de retornar a Londres de uma temporada servindo ao exército no Afeganistão quando encontra com um antigo assistente de laboratório. Para ele, reclama de sua pensão ser escassa para continuar pagando o hotel em que estava hospedado (ele retornou da guerra ferido e, portanto, estava desempregado e vivendo sob os "cuidados" do Estado) e de precisar de alguém com quem dividir as despesas de um apartamento. Coincidentemente, o assistente lembra de que naquela mesma manhã o "pseudo-químico" (porque aparentemente o homem não era formado em medicina nem em química) do laboratório do hospital havia lhe dito a mesma coisa. Decide, então, apresentá-los. E é assim que Watson conhece Sherlock: diante de uma praticidade incrível. Os dois se conhecem, Sherlock faz a surpreendente - e repentina - observação de Watson ter passado um tempo no Afeganistão, combinam de irem conhecer o apartamento e só. Tudo, é claro, pautado por um mistério envolvendo a personalidade de Holmes, já que sabemos tudo o que precisamos saber sobre Watson.
Eles fecham o negócio e passam a dividir o apartamento da famosa rua Baker Street (número 221B). Depois de ficar dias e mais dias intrigado quanto à ocupação de Holmes, já que seu colega recebia a visita de tipos sociais totalmente diversos sob a alegação de "trabalho", Watson descobre através do próprio Sherlock que há um único cargo de detetive consultor no mundo, e que Sherlock Holmes é, na verdade, um exímio detetive. Depois de apresentar a sua teoria da dedução (que ele utiliza na solução de seus casos), da qual Watson duvida de certa forma, chega uma carta para Holmes com um pedido de ajuda: dois detetives pedindo auxílio na resolução de um caso muito suspeito e difícil.
