В английском графстве Девон произошла загадочная смерть владельца поместья сэра Чарльза Баскервиля. Хотя смерть вызвана естественными причинами, недалеко от его трупа найдены загадочные следы какого-то существа. Из Канады в поместье приезжает племянник и наследник покойного — сэр Генри Баскервиль. Однако доктор Мортимер, чувствуя опасность, грозящую новому хозяину, приводит молодого баронета к Шерлоку Холмсу, который вместе со своим помощником и биографом доктором Ватсоном должны решить загадку торфяных болот, расположенных около поместья.

Ночами с болот слышится жуткий вой. Однажды находят труп беглого каторжника Сэлдена (как выяснилось, родного брата Элизы Бэрримор, жены Бэрримора, дворецкого Баскервилей) в шубе сэра Генри, которую он ранее подарил Бэрримору. Беспечный Генри Баскервиль начинает понимать, какая опасность грозит его жизни. У него два пути: уехать обратно в Америку или рисковать своей жизнью.

В начале рассказы о чудовище как о проклятии рода Баскервилей кажутся легендами, но постепенно Шерлок Холмс и доктор Ватсон раскрывают тайну. Оказывается, это действительно собака. Ещё один племянник Чарльза Баскервиля и кузен сэра Генри, известный в округе как натуралист Джек Стэплтон, приручил огромного дога, а ночью вымазывал его светящимся в темноте фосфорическим раствором для того, чтобы забрать наследство себе, которое составляло 1 миллион фунтов стерлингов.

Чтобы поймать преступника, Холмс реализует рискованный сценарий, в результате которого сэр Генри едва не погибает. Приехавший на помощь инспектор Лестрейд убивает собаку, но перед этим сэр Генри чуть не оказывается загрызен. Стэплтон, спасаясь от погони, тонет в болоте.