Do povědomí diváků jej definitivně dostal seriál britské stanice BBC Sherlock. Ztvárnil v něm svérázného detektiva po boku Martina Freemana. Zajímavostí je, že seriáloví rodiče Sherlocka jsou ve skutečnosti reálnými rodiči Cumberbatche. Ze společného času na scéně byl britský herec nervózní. Když se na záběry později díval, dojal se téměř k slzám.
