До Шерлока Холмса звертається доктор Мортімер, який розповідає про загадкову смерть сера Чарльза Баскервіля, що сталася в англійському графстві Девоншир. На обличчі у небіжчика був вираз нелюдського жаху, а неподалік від місця смерті були знайдені сліди величезної собаки. Всі ці фактори примусили місцевих жителів Девонширу згадати стародавню легенду про прокляття роду Баскервілів — собаку Баскервілів.

Доктор Ватсон гарно виконує доручення Холмса але для нього залишається загадкою — хто злочинець? Ватсон дізнається, що покійний сер Чарльз в день своєї смерті вийшов так пізно через лист від жінки на ім'я Лора Лайонс. Від одного старого, якого звати Френклендом, він чує про іншу людину, яка ховається на болотах. Виявляється, що це був Холмс. Детектив не хотів, щоб жителі знали про його присутність. Під час розмови Холмс і Ватсон чують виття собаки та крик людини. Підбігши до місця, звідки вони долинали, герої бачать мертвого каторжника, вдягнутого в речі сера Генрі (які подарував дворецькому та його дружині баронет). У Баскервіль-холлі Холмс, оглядаючи портрети родичів сера Генрі, помічає, що один із них схожий як дві краплі води на Степлтона. Тепер у детектива не лишається сумнівів, хто стоїть за смертю сера Чарльза.