In Sherlock Jr probeert Buster zijn werk als filmprojecteur te combineren met zijn studie ‘How To Become A Detective.’ Uiteraard is er ook een love-interest [Kathryn McGuire] op wie Buster indruk wil maken door een mooi en duur cadeau te kopen, maar er is een rivaal [Ward Crane] die zelfs een zakhorloge steelt en verpand om geld te krijgen voor een nog duurder cadeau. Bovendien weet hij Buster de schuld in de schoenen weet te schuiven. Uiteraard stuurt de familie van het meisje Buster de laan uit en hij gaat, gewapend met zijn handboek, op onderzoek uit. ‘Shadow Your Suspect Closely’ zegt het handboek en Buster neemt dat iets te letterlijk op... en dat is nog maar het begin van de pret. Wanneer Buster weer aan het werk gaat, valt hij tijdens een filmvertoning in slaap en droomt hij dat hij letterlijk de filmwereld binnen stapt en na een knap gemonteerde sequentie, een eerbetoon aan George Meliès, de eerste grootmeester van de special effects, waant hij zich in zijn eigen film, waarin hij als Sherlock Jr onderzoek doet naar de diefstal van een duur sieraad.
Busters vader Joe Keaton heeft een hilarische bijrol als de butler die er samen met de dader voor probeert te zorgen dat Sherlocks onderzoek tot niets leidt, onder anderen door een explosieve biljartbal op de speeltafel te leggen en Sherlock uit te nodigen voor een spelletje pool. De scène die dan volgt, waarin Buster niet alleen bal na bal pot zonder de dodelijk biljartbal te raken, maar er ook in slaagt om ‘m werkelijk op een haartje na te missen, zie ik niemand hem nadoen. De reacties van de schurken verhogen de hilariteit van deze briljante sequentie. En zo blijft het lachen tot slotscène, die ons enerzijds toont dat we films soms gebruiken als handleiding voor hoe je met elkaar omgaat, maar ook dat diezelfde films ronduit absurd zijn. Het is een intelligente eindgrap voor een film die meer te bieden heeft dan briljante slapstick en die de liefde van de mens voor het medium film in al zijn glorie laat zien.