К Шерлоку Холмсу обращается доктор Джеймс Мортимер, сельский врач прихода Гримпен в английском графстве Девон. Его пациент, баронет сэр Чарльз Баскервиль, некоторое время назад умер при загадочных обстоятельствах. В роду Баскервилей, издавна живших в родовом поместье Баскервиль-холл, из поколения в поколение передаётся семейная легенда о призрачной собаке, которая преследует всех Баскервилей на болотах Гримпенской трясины по ночам. Согласно легенде, впервые призрак появился для того, чтобы покарать одного из Баскервилей жившего в XVII веке, и с тех пор он периодически напоминает о себе загадочными смертями представителей рода Баскервилей. Мортимер не знает что теперь делать с сэром Генри Баскервилем, последним наследником, который должен приехать из Канады за наследством. Холмс решает заняться делом и прекратить череду загадочных смертей.