Słynny detektyw Sherlock Holmes i jego przyjaciel, asystent dr Watson, badają laskę zapomnianą w mieszkaniu na Backer Street przez gościa, który przybył pod ich nieobecność. Wkrótce pojawił się mistrz laski, doktor James Mortimer, młody wysoki mężczyzna o ściśle osadzonych szarych oczach i długim, lepkim nosie. Mortimer czyta stary rękopis do Holmesa i Watsona - legendy o strasznej klątwie Baskervillesów - powierzonej mu niedawno przez jego nagle zmarłego pacjenta i przyjaciela Sir Charlesa Baskerville'a. Imperator i inteligentny, wcale nie skłonny do fantazji, Sir Charles poważnie potraktował tę legendę i był gotowy na koniec, jaki przygotował dla niego los.
W czasach starożytnych jeden z przodków Charlesa Baskerville, właściciela majątku Hugo, był nieokiełznany i okrutny. Rozpalona przez nieświętą pasję do córki rolnika, Hugo ją porwał. Zamknąwszy dziewczynę w wyższych komnatach, Hugo i jego przyjaciele usiedli na uczcie. Nieszczęsna kobieta zdecydowała się na desperacki czyn: zeszła z bluszczu z okna zamku i pobiegła do domu przez bagna. Hugo rzucił się za nią w pogoń za psami, a jego towarzysze poszli za nim. Na szerokim trawniku wśród mokradeł ujrzeli ciało uciekiniera, martwego ze strachu. W pobliżu leżało zwłoki Hugo, a nad nim stał podły potwór, podobny do psa, ale znacznie większy. Potwór dręczył gardło Hugo Baskerville i lśnił płonącymi oczami. I chociaż pisarz legendy miał nadzieję, że opatrzność nie ukarze niewinnych, nadal ostrzegał swoich potomków, aby wystrzegali się „wychodzenia w bagna w nocy, kiedy to siły zła panują”,
James Mortimer mówi nam, że Sir Charles został znaleziony martwy w cisowej uliczce, w pobliżu bramy prowadzącej na bagna. A w pobliżu lekarz zauważył świeże i wyraźne ślady ... wielkiego psa. Mortimer prosi o radę Holmesa, ponieważ spadkobierca majątku, Sir Henry Baskerville, pochodzi z Ameryki. Następnego dnia po przyjeździe Henry Baskerville w towarzystwie Mortimera odwiedza Holmes. Przygody Sir Henry'ego zaczęły się natychmiast po przyjeździe: po pierwsze brakowało buta w hotelu, a po drugie otrzymał anonimową wiadomość ostrzegającą „trzymać się z dala od torfowisk”. Niemniej jednak jest zdecydowany udać się do Baskerville Hall, a Holmes wysyła ze sobą doktora Watsona. Sam Holmes nadal prowadzi działalność w Londynie. Dr Watson wysyła Holmesowi szczegółowe raporty na temat życia na osiedlu i stara się nie zostawiać Sir Henry'ego samego, co wkrótce staje się trudne, ponieważ Baskerville zakochuje się w pannie Stapleton, która mieszka w pobliżu. Panna Stapleton mieszka w domu na bagnach wraz z bratem entomologiem i dwoma służącymi, a jej brat zazdrośnie chroni ją przed zalotami sir Henry'ego. Po wywołaniu skandalu Stapleton następnie przychodzi z przeprosinami do Baskerville Hall i obiecuje, że nie utrudni miłości Sir Henry'emu i jego siostrze, jeśli w ciągu najbliższych trzech miesięcy wyrazi zgodę na zadowolenie z jej przyjaźni.
W nocy na zamku Watson słyszy szloch kobiet, a rano odkrywa płacz żony kamerdynera Barrymore. Sam Barrymore, on i Sir Henry udaje się złapać fakt, że daje świecę w nocy przez okno, a oni z bagien odpowiadają tak samo. Okazuje się, że na bagnach ukrywa się zbiegły skazaniec - to młodszy brat żony Barrymore'a, który dla niej pozostał tylko psotnym małym chłopcem. Któregoś dnia musi jechać do Ameryki Południowej. Sir Henry obiecuje, że nie zdradzi Barrymore'a, a nawet da mu coś ze swoich ubrań. Jakby z wdzięcznością Barrymore powiedział, że w kominku przeżył kawałek na wpół spalonego listu do Sir Charlesa z prośbą o „przy bramie o dziesiątej wieczorem”. List został podpisany przez L. L. ” W sąsiedztwie, w Kumb Tresi, mieszka kobieta o takich inicjałach - Laura Lyons. Watson idzie do niej następnego dnia. Laura Lyons przyznaje, że chciała poprosić Sir Charlesa o pieniądze na rozwód z mężem, ale w ostatniej chwili otrzymała pomoc „z innych rąk”. Już miała wyjaśnić wszystko sir Charlesowi następnego dnia, ale dowiedziała się z gazet o jego śmierci.
W drodze powrotnej Watson postanawia udać się na bagna: jeszcze wcześniej zauważył tam mężczyznę (nie skazanego). Przekradając się, idzie do rzekomego domu nieznajomego. Ku swemu wielkiemu zdziwieniu zauważa pustą chatkę wypisaną ołówkiem: „Dr Watson wyjechał do Kumb Tresi”. Watson decyduje się poczekać na mieszkańca chaty. W końcu słyszy zbliżające się kroki i przechyla rewolwer. Nagle słyszy się znajomy głos: „Dzisiaj jest cudowny wieczór, drogi Watsonie. Po co siedzieć w duszności? W powietrzu jest o wiele ładniej. ” Przyjaciele ledwo mają czas na wymianę informacji (Holmes wie, że kobieta, którą rozdaje Stapleton jako jego siostra, jest jego żoną, ponadto jest pewien, że to Stapleton jest jego przeciwnikiem), gdy słyszą okropny krzyk. Wrzask powtarza się, Holmes i Watson pędzą, by pomóc i zobaczyć ciało ... uciekającego więźnia ubranego w kostium Sir Henry'ego. Pojawia się Stapleton. Ubierając zabiera również zmarłego za Sir Henry'ego, a następnie z wielkim wysiłkiem woli ukrywa swoje rozczarowanie.
Następnego dnia Sir Henry udaje się sam do Stapleton, a Holmes, Watson i detektyw Lestrade, którzy przybyli z Londynu, leżą ukryci na bagnach w pobliżu ich domu. Plany Holmesa są prawie powalone przez mgłę pełzającą z boku torfowiska. Sir Henry opuszcza Stapleton i wraca do domu. Stapleton rzuca w jego ślady psa: wielkiego, czarnego, z płonącymi ustami i oczami (były posmarowane związkiem fosforyzującym). Holmesowi udaje się zastrzelić psa, chociaż Sir Henry wciąż przeżył nerwowy szok. Być może jeszcze bardziej szokująca była dla niego wiadomość, że kobieta, którą kochał, była żoną Stapletona. Holmes znajduje ją związaną na zapleczu - w końcu zbuntowała się i odmówiła pomocy mężowi w polowaniu na Sir Henry'ego. Eskortuje detektywów w głąb torfowiska, gdzie Stapleton ukrył psa, ale nie znaleziono żadnych śladów. Oczywiście bagno połknęło złoczyńcę.
Aby poprawić swoje zdrowie, Sir Henry i Dr. Mortimer wyruszają w podróż dookoła świata i odwiedzają Holmes przed wyjazdem. Po ich odejściu Holmes przekazuje Watsonowi szczegóły tej sprawy: Stapleton - potomek jednej z gałęzi Baskervilles (Holmes odgadł to podobieństwem do portretu bezbożnego Hugo), był wielokrotnie widziany w oszustwie, ale udało mu się bezpiecznie ukryć przed sprawiedliwością. Był to człowiek, który zaprosił Laurę Lyons do napisania do Sir Charlesa, a następnie zmusił ją do odmowy randki. Zarówno ona, jak i żona Stapletona byli całkowicie w jego mocy. Ale w kluczowym momencie żona Stapletona przestała go słuchać.
Po zakończeniu opowieści Holmes zaprasza Watsona do pójścia do opery - do hugenotów.