Фильм снят по роману Митча Каллина «Пчёлы мистера Холмса» (2005). Вначале фильм собирались назвать как и роман, по которому он поставлен, но затем создатели фильма предпочли более простое название «Мистер Холмс».

Готовясь к съёмкам, Иэн МакКеллен посещал курсы пчеловодства, организованные «London Honey Company». В процессе съёмок его не ужалила ни одна пчела.

Съёмки эпизодов в клубе «Диоген» проходили в Хэтфилд-хаусе в городе Хартфордшир. В Хэтфилд-хаусе также проходили съёмки фильма «Шерлок Холмс» (2009), где он изображал дом мистера Томаса, а также сериала «Мисс Марпл Агаты Кристи» (2004) о занимающейся расследованиями даме, героине классических детективных романов.

Иэн МакКеллен заявил, что ему было несложно представить себе Шерлока Холмса в жизни, так как события фильма в основном разворачиваются в годы его собственной жизни, поэтому он вполне мог бы встретиться с сыщиком в 1947, когда был ещё, как Роджер, ребёнком.

Шерлок Холмс сказал, что отошёл от дел 35 лет назад. Принимая во внимание тот факт, что действие фильма разворачивается в 1947 году, можно предположить, что своё последнее дело сыщик раскрыл в 1912 году. Три года спустя скончался его старый друг Ватсон. В 1947 году Холмсу 93 года, то есть родился он в 1854 году. Когда снимался фильм «Мистер Холмс», МакКеллен был на 17 лет моложе своего персонажа.

Премьера фильма состоялась на 65-м Берлинском международном кинофестивале в феврале 2015 года.