De beroemde detective Sherlock Holmes en zijn assistent-vriend Dr. Watson onderzoeken een wandelstok die in een appartement in Backer Street is vergeten door een bezoeker die afwezig was. Al snel verscheen de meester van de stok, dokter James Mortimer, een jonge lange man met dicht op elkaar staande grijze ogen en een lange, plakkerige neus. Mortimer leest Holmes en Watson een oud manuscript voor - de legende van de verschrikkelijke vloek van de Baskervilles - die hem niet zo lang geleden is toevertrouwd door zijn plotseling overleden patiënt en vriend Sir Charles Baskerville. Gedreven en intelligent, helemaal niet geneigd tot fantasieën, nam Sir Charles deze legende serieus en was hij klaar voor het einde dat het lot voor hem had voorbereid.
In de oudheid was een van de voorouders van Charles Baskerville, de eigenaar van het landgoed van Hugo, ongebreideld en wreed. Ontstoken met een onheilige passie voor de dochter van een boer, ontvoerde Hugo haar. Nadat ze het meisje in de bovenkamers hadden opgesloten, gingen Hugo en zijn vrienden zitten om te smullen. De ongelukkige vrouw besloot tot een wanhopige daad: ze daalde de klimop af van het kasteelraam en rende naar huis door de moerassen. Hugo snelde haar achterna op jacht naar de honden, zijn kameraden volgden hem. Op een groot grasveld tussen de moerassen zagen ze het lichaam van een voortvluchtige, dood van angst. Vlakbij lag het lijk van Hugo, en daarboven stond een verachtelijk monster, vergelijkbaar met een hond, maar veel groter. Het monster kwelde de keel van Hugo Baskerville en fonkelde met brandende ogen. En hoewel de schrijver van de legende hoopte dat de voorzienigheid de onschuldigen niet zou straffen, waarschuwde hij zijn afstammelingen nog steeds om op hun hoede te zijn '' s nachts de moerassen in te gaan, wanneer de krachten van het kwaad oppermachtig heersen ',
James Mortimer zegt dat Sir Charles dood is gevonden in een taxus steegje, vlakbij de poort die naar de moerassen leidt. En in de buurt merkte de dokter frisse en duidelijke sporen op ... van een enorme hond. Mortimer vraagt Holmes om advies, aangezien de erfgenaam van het landgoed, Sir Henry Baskerville, uit Amerika komt. De dag na aankomst bezoekt Henry Baskerville, vergezeld door Mortimer, Holmes. De avonturen van Sir Henry begonnen onmiddellijk bij aankomst: ten eerste ontbrak zijn schoen in het hotel en ten tweede ontving hij een anonieme boodschap met de waarschuwing 'weg te blijven van venen'. Niettemin is hij vastbesloten om naar Baskerville Hall te gaan, en Holmes stuurt Dr. Watson met hem mee. Holmes blijft zelf zaken doen in Londen. Dr. Watson stuurt Holmes gedetailleerde rapporten over het leven op het landgoed en probeert Sir Henry niet met rust te laten, wat al snel moeilijk wordt omdat Baskerville verliefd wordt op Miss Stapleton, die in de buurt woont. Miss Stapleton woont in een huis in de moerassen met haar entomoloogbroer en twee bedienden, en haar broer bewaakt haar jaloers tegen de vrijage van Sir Henry. Na een schandaal hierover te hebben veroorzaakt, komt Stapleton vervolgens met verontschuldiging naar Baskerville Hall en belooft de liefde van Sir Henry en zijn zus niet te belemmeren, als hij binnen de komende drie maanden ermee instemt tevreden te zijn met haar vriendschap.
'S Nachts in het kasteel hoort Watson snikken van vrouwen en' s morgens ontdekt hij de vrouw van de butler Barrymore huilend. Barrymore zelf, hij en Sir Henry weten het feit te begrijpen dat hij 's nachts een kaars uit het raam geeft, en vanuit de moerassen antwoorden ze hetzelfde. Het blijkt dat een voortvluchtige veroordeelde zich verstopt in de moerassen - dit is de jongere broer van de vrouw van Barrymore, die voor haar gewoon een ondeugende kleine jongen bleef. Onlangs moest hij naar Zuid-Amerika. Sir Henry belooft Barrymore niet te verraden en geeft hem zelfs iets van zijn kleren. Als dankbaarheid zegt Barrymore dat een stuk van een half verbrande brief aan Sir Charles met het verzoek om 's avonds om tien uur bij de poort te zijn' overleefde in de open haard. De brief is ondertekend door L. L. " In de buurt, in Kumb Tresi, woont een dame met zulke initialen - Laura Lyons. Watson gaat de volgende dag naar haar toe. Laura Lyons geeft toe dat ze Sir Charles om geld wilde vragen om van haar man te scheiden, maar op het laatste moment kreeg ze hulp 'uit andere handen'. Ze stond op het punt alles de volgende dag aan Sir Charles uit te leggen, maar hoorde uit de kranten over zijn dood.
Op de terugweg besluit Watson de moerassen in te gaan: al eerder zag hij daar een man (geen veroordeelde). Hij sluipt rond en gaat naar het vermeende huis van de vreemdeling. Tot zijn grote verbazing vindt hij in een lege hut een briefje met potlood geschreven: 'Dr. Watson is naar Kumb Tresi vertrokken.' Watson besluit op de bewoner van de hut te wachten. Eindelijk hoort hij de naderende voetstappen en slaat de revolver. Plots klinkt een bekende stem: 'Vandaag is het zo'n geweldige avond, beste Watson. Waarom in de benauwde zitten? Het is veel leuker in de lucht. ' De vrienden hebben amper tijd om informatie uit te wisselen (Holmes weet dat de vrouw die Stapleton uitdraagt als zijn zus zijn vrouw is, bovendien weet hij zeker dat Stapleton zijn tegenstander is) wanneer ze een vreselijke schreeuw horen. De schreeuw herhaalt zich, Holmes en Watson haasten zich om te helpen en het lichaam te zien ... van een weggelopen veroordeelde gekleed in het kostuum van Sir Henry. Stapleton verschijnt. Door kleding neemt hij ook de overledene voor Sir Henry, en verbergt dan met een enorme inspanning van wil zijn teleurstelling.
De volgende dag gaat Sir Henry alleen om Stapleton te bezoeken, en Holmes, Watson en detective Lestrade, die uit Londen zijn aangekomen, liggen verborgen in de moerassen bij hun huis. Holmes 'plannen worden bijna omvergeworpen door de mist die uit de zijkant van het moeras kruipt. Sir Henry verlaat Stapleton en gaat naar huis. Stapleton lanceert een hond in zijn voetsporen: een enorme, zwarte, met brandende mond en ogen (ze waren besmeurd met een fosforescerende verbinding). Holmes slaagt erin de hond neer te schieten, hoewel Sir Henry nog steeds een nerveuze schok overleefde. Misschien nog schokkender voor hem was het nieuws dat de vrouw van wie hij hield Stapletons vrouw was. Holmes vindt haar vastgebonden in de achterkamer - uiteindelijk kwam ze in opstand en weigerde haar man te helpen bij het jagen op Sir Henry. Ze begeleidt de rechercheurs naar de diepte van het moeras, waar Stapleton de hond verborg, maar er zijn geen sporen te vinden. Het is duidelijk dat het moeras de slechterik heeft ingeslikt.
Om hun gezondheid te verbeteren, beginnen Sir Henry en Dr. Mortimer aan een reis rond de wereld en bezoeken ze Holmes voordat ze gaan zeilen. Na hun vertrek vertelt Holmes Watson de details van deze zaak: Stapleton - een afstammeling van een van de takken van de Baskervilles (Holmes vermoedde dit door zijn gelijkenis met het portret van de goddeloze Hugo), werd herhaaldelijk gezien in fraude, maar hij wist zich veilig te verbergen voor de gerechtigheid. Hij was de man die Laura Lyons uitnodigde om eerst aan Sir Charles te schrijven en haar vervolgens dwong een date te weigeren. Zowel zij als de vrouw van Stapleton waren volledig in zijn macht. Maar op een cruciaal moment stopte Staplets vrouw met hem te gehoorzamen.
Na afloop van het verhaal nodigt Holmes Watson uit om naar de opera te gaan - naar de Hugenoten.