En 2365, le holopersonnage du Professeur James Moriarty est créé dans un holodeck de l'USS Enterprise NCC-1701-D, à partir du tristement célèbre méchant inventé par un écrivain terrien ayant vécu à la fin du XIXe et au début du XXe siècle, Sir Arthur Conan Doyle. Et il est programmé dans le rôle de l'ennemi pour l'holo-aventure dans laquelle le Lt Cder Data interprète le fameux détective de Conan Doyle : Sherlock Holmes.

Mesurant environ un mètre quatre-vingts, portant de longs cheveux blonds striés de gris, Moriarty arbore la mise élégante typique du gentilhomme distingué de l'ère victorienne. De prime abord, il ne semble pas différer d'autres simulations du holodeck, mais un enchaînement de circonstances le transforme en un être surprenant.

Alors que débute l'holoaventure de Data, il devient évident que sa mémoire d'androïde est à la hauteur de n'importe quelle énigme holmesienne concoctée par l'ordinateur de bord. Afin de rendre la simulation plus intéressante pour l'androïde, Geordi La Forge ordonne à l'ordinateur de bâtir une intrigue où évoluerait un adversaire capable de vaincre Data.

Pour satisfaire à ces critères, l'ordinateur attribue à Moriarty une intelligence si vive que le personnage en acquiert une conscience de soi, suivant en cela une évolution comparable à celle de Data lors de sa première mise en service.

D'abord, ses nouvelles capacités plongent Moriarty dans la confusion. Quand il voit La Forge activer une arche pour accéder aux commandes du holodeck, il commence à reconstituer pièce par pièce le puzzle de sa propre création. A son tour, il active l'arche, et la technologie sophistiquée qui apparaît devant lui le laisse médusé.

Moriarty s'infiltre alors dans l'ordinateur principal de l'Enterprise et commence rapidement à assimiler les vastes informations qui y sont stockées. Puis, afin de garantir la maîtrise de son environnement, Moriarty kidnappe le Dr Katherine Pulaski, qui prenait également part aux aventures de Data. Il entraîne son otage dans son laboratoire secret des docks de Londres et entreprend de l'interroger pour lui soutirer de plus amples informations sur la situation.

A mesure que Moriarty devient plus conscient de lui-même et des autres, il commence à perdre des caractéristiques malfaisantes de son personnage fictif. Il traite Pulaski avec égards, alors même qu'il la retient prisonnière. Il a des visions à propos d'un vaisseau géant, et dessine un croquis de l'Enterprise, prouvant un degré de conscience encore jamais atteint par un holopersonnage avant lui.

Fort des connaissances glanées dans l'ordinateur de bord, il tente de prendre les commandes de l'Enterprise en accédant aux codes de sécurité de La Forge. Il construit une machine lui permettant de détourner à son profit le contrôle de stabilisation et de position du vaisseau spatial, et entreprend de le secouer pour capter l'attention du Capitaine Jean-Luc Picard. En même temps, il altère la programmation du holodeck afin d'arriver à s'introduire dans le monde extérieur « réel ».

Picard rend visite à Moriarty dans son laboratoire, et l'hologramme l'informe de son désir de quitter les limites du holodeck. ll recourt au célèbre aphorisme du philosophe René Descartes « Cogito, ergo sum » (« Je pense, donc je suis ») pour convaincre Picard de sa nouvelle conscience de soi.

Le Capitaine explique à Moriarty qu'il est une simple création d'holomatière. S'il quittait le holodeck, son être perdrait toute cohésion. Picard lui fait une proposition : être sauvegardé dans la mémoire protégée de l'Enterprise jusqu'à ce que les progrès techniques lui permettent de quitter le holodeck. Moriarty accepte et libère le vaisseau de son emprise. Le programme, interrompu, est stocké dans la mémoire protégée.

Moriarty y restera sous cette forme environ quatre ans. On apprend par la suite qu'il a expérimenté dans l'intervalle des éclairs de conscience alors que le programme était censé être désactivé. Moriarty décrit ces brèves périodes de conscience comme « terrifiantes... [Il était] sans substance et même désincarné ». Le Lieutenant Reginald Barclay attribuera cet étrange épiphénomène à une possible fragmentation des circuits de la mémoire protégée.

En 2369, le Professeur Moriarty est réactivé par inadvertance, quand Barclay veut réparer un dysfonctionnement du holodeck N°3. Moriarty est furieux d'apprendre qu'il a ainsi passé quatre ans sans qu'aucun progrès n'ait été fait pour transformer l'holomatière en matière.

Se réclamant de la volonté de vivre et de sa conscience de soi, il stupéfie Picard, Barclay et Data en sortant du holodeck pour déboucher dans l'environnement réel de l'Enterprise.

Des scannages médicaux révèlent à son sujet une véritable forme de vie biologique, avec une structure ADN légèrement modifiée. Moriarty s'émerveille de son nouvel environnement comme d'apprendre qu'il se trouve à bord d'un astronef voyageant dans l'espace. Il assure le Cpt Jean-Luc Picard qu'il n'est plus ce grand criminel de fiction et qu'il ne nourrit plus de noirs desseins.

Au cours de cette discussion, on apprend que le grand amour de Moriarty est la Comtesse Regina Barthalomew, une belle femme « d'une grande distinction mais aussi d'une grande sagacité », pour citer Picard.

Il s'agit également d'un personnage des romans de Sir Arthur Conan Doyle. Moriarty tente de convaincre le Capitaine Picard de faire sortir la comtesse du holodeck. Devant le refus du Capitaine, il lui soutire par ruse ses codes de commandement et prend le contrôle de l'Enterprise.

On découvre finalement qu'en réalité Moriarty n'a jamais quitté l'enceinte du holodeck. En fait, il utilisait ses connaissances de l'ordinateur de bord pour élaborer une simulation complexe ayant toutes les apparences du vaisseau réel, soit un « navire dans une bouteille », comme il l'appelle. De cette façon, Moriarty espère inciter Picard, Barclay et Data à trouver pour la comtesse et lui-même un moyen d'exister hors du holodeck de bord.

A son tour, Moriarty est abusé de la même façon. A bord du faux Enterprise, Picard et son équipage reprogramment le holodeck pour créer une nouvelle simulation, en amenant Moriarty et la comtesse à croire qu'ils ont quitté le holodeck... Tous deux embarquent dans une navette et partent à la découverte de la Galaxie. Une fois qu'il pense avoir quitté l'Enterprise, Moriarty rend les commandes au Capitaine.

Ainsi, le Professeur Moriarty ne se doute pas qu'il existe toujours, ainsi que la Comtesse Barthalomew, uniquement dans une hologalaxie, un holodeck miniature inséré dans un module informatique...

Lequel module est intégré à une unité avancée, actuellement confiée au Lieutenant Barclay, qui englobe assez de mémoire active pour valoir au couple une vie entière d'expériences.

La Comtesse et Moriarty vivront pleinement leur existence sans jamais se douter qu'ils évoluent au sein d'une simulation. Pour eux, toutes leurs expériences seront réelles. Le plus célèbre criminel de Conan Doyle a pratiquement obtenu la liberté qu'il désirait ardemment.