Ο διάσημος ντετέκτιβ Σέρλοκ Χολμς και ο βοηθός του φίλος Δρ. Watson εξετάζουν ένα ζαχαροκάλαμο που ξεχάστηκε σε ένα διαμέρισμα στην οδό Backer Street από έναν επισκέπτη που ήρθε στην απουσία τους. Σύντομα εμφανίστηκε ο κύριος του καλάμου, ο γιατρός James Mortimer, ένας νεαρός ψηλός άνδρας με γκρίζα μάτια κοντά και μια μακριά, κολλημένη μύτη. Ο Mortimer διαβάζει ένα παλιό χειρόγραφο στους Holmes και Watson - τον θρύλο της τρομερής κατάρα των Baskervilles - που του έχει ανατεθεί όχι πολύ καιρό πριν από τον ξαφνικά πεθαμένο ασθενή και φίλο του Sir Charles Baskerville. Ανόητος και έξυπνος, καθόλου τρελός στις φαντασιώσεις, ο Sir Charles πήρε σοβαρά αυτόν τον θρύλο και ήταν έτοιμος για το τέλος που είχε προετοιμάσει η μοίρα για αυτόν.
Στην αρχαιότητα, ένας από τους προγόνους του Charles Baskerville, ιδιοκτήτη του κτήματος του Hugo, ήταν ανεξέλεγκτος και σκληρός. Φλεγόμενος με ένα ανίερο πάθος για την κόρη ενός αγρότη, ο Hugo την απήγαγε. Έχοντας κλειδώσει το κορίτσι στα ανώτερα δωμάτια, ο Hugo και οι φίλοι του κάθισαν για να γιορτάσουν. Η ατυχής γυναίκα αποφάσισε μια απελπισμένη πράξη: πήγε κάτω από τον κισσό από το παράθυρο του κάστρου και έτρεξε στο σπίτι μέσω των βάλτων. Ο Χούγκο έσπευσε να την κυνηγήσει στα σκυλιά, οι σύντροφοί του τον ακολουθούσαν. Σε ένα μεγάλο γκαζόν ανάμεσα στους βάλτους, είδαν το σώμα ενός φυγά, νεκρό από φόβο. Κοντά βρισκόταν το πτώμα του Χούγκο, και πάνω από αυτό βρισκόταν ένα άθλιο τέρας, παρόμοιο με ένα σκυλί, αλλά πολύ μεγαλύτερο. Το τέρας βασανίστηκε στο λαιμό του Hugo Baskerville και λάμπει με καύσιμα μάτια. Και παρόλο που ο συγγραφέας του θρύλου ήλπιζε ότι η πρόνοια δεν θα τιμωρούσε τους αθώους, προειδοποίησε ακόμα τους απογόνους του να προσέχουν «να βγουν έξω στους βάλτους τη νύχτα, όταν οι δυνάμεις του κακού κυριαρχούν υπέρτατες»,
Ο James Mortimer λέει ότι ο Sir Charles βρέθηκε νεκρός σε ένα σοκάκι yew, κοντά στην πύλη που οδηγούσε στους βάλτους. Και κοντά ο γιατρός παρατήρησε φρέσκα και καθαρά ίχνη ... ενός τεράστιου σκύλου. Ο Mortimer ζητά τη συμβουλή του Holmes, καθώς ο κληρονόμος του κτήματος, Sir Henry Baskerville, προέρχεται από την Αμερική. Την επομένη της άφιξης, ο Χένρι Μπάσκερβιλ, συνοδευόμενος από τον Μόρτιμερ, επισκέπτεται τον Χολμς. Οι περιπέτειες του Sir Henry ξεκίνησαν αμέσως μετά την άφιξη: πρώτον, το παπούτσι του έλειπε στο ξενοδοχείο και, δεύτερον, έλαβε ένα ανώνυμο μήνυμα προειδοποίησης «να μείνει μακριά από τύρφη». Ωστόσο, είναι αποφασισμένος να πάει στο Hall Baskerville και ο Holmes στέλνει μαζί του τον Dr. Watson. Ο ίδιος ο Χολμς παραμένει στην επιχείρηση στο Λονδίνο. Ο Δρ. Watson στέλνει Holmes λεπτομερείς αναφορές σχετικά με τη ζωή στο κτήμα και προσπαθεί να μην αφήσει τον Sir Henry μόνο του, το οποίο σύντομα γίνεται δύσκολο επειδή ο Baskerville ερωτεύεται τη Miss Stapleton, η οποία ζει κοντά. Η κυρία Στάπλετον ζει σε ένα σπίτι στους βάλτους με τον αδελφό εντομολόγο και δύο υπηρέτες της, και ο αδερφός της τη φλερτάρει με ζήλο από την ερωτοτροπία του Σερ Χένρι. Έχοντας δημιουργήσει ένα σκάνδαλο για αυτό, ο Stapleton έρχεται στη συνέχεια στο Baskerville Hall με μια συγγνώμη και υπόσχεται να μην εμποδίσει την αγάπη του Sir Henry και της αδερφής του, εάν μέσα στους επόμενους τρεις μήνες συμφωνήσει να είναι ικανοποιημένος με τη φιλία της.
Το βράδυ στο κάστρο, ο Watson ακούει γυναικείους λυγμούς και το πρωί ανακαλύπτει τη σύζυγο του μπάτλερ Barrymore να κλαίει. Ο ίδιος ο Barrymore και αυτός, ο Sir Henry, καταφέρνουν να καταλάβουν το γεγονός ότι δίνει ένα κερί τη νύχτα έξω από το παράθυρο, και από τα βάλτα απαντάται το ίδιο. Αποδεικνύεται ότι ένας φυγάς καταδικάζεται κρυμμένος στα έλη - αυτός είναι ο μικρότερος αδερφός της γυναίκας του Barrymore, ο οποίος για εκείνη παρέμεινε απλώς ένα άτακτο μικρό αγόρι. Τις προάλλες, πρέπει να πάει στη Νότια Αμερική. Ο Sir Henry υπόσχεται να μην προδώσει τον Barrymore και μάλιστα του δίνει κάτι από τα ρούχα του. Λες και σε ευγνωμοσύνη, ο Barrymore λέει ότι ένα κομμάτι μισής καμένης επιστολής προς τον Sir Charles με αίτημα να είναι "στην πύλη στις δέκα το βράδυ" επέζησε στο τζάκι. Η επιστολή υπογράφηκε από τον Λ. Λ. " Στη γειτονιά, στο Kumb Tresi, ζει μια κυρία με τέτοια αρχικά - Laura Lyons. Η Watson την πηγαίνει την επόμενη μέρα. Η Laura Lyons παραδέχεται ότι ήθελε να ζητήσει από τον Σερ Τσαρλς χρήματα για να διαζευχθεί ο σύζυγός της, αλλά την τελευταία στιγμή έλαβε βοήθεια "από άλλα χέρια". Ήταν έτοιμη να εξηγήσει τα πάντα στον Sir Charles την επόμενη μέρα, αλλά ανακάλυψε από τις εφημερίδες για το θάνατό του.
Στο δρόμο της επιστροφής, ο Watson αποφασίζει να πάει στα έλη: ακόμη νωρίτερα, παρατήρησε έναν άνδρα εκεί (όχι κατάδικο). Κοιτάζοντας γύρω, πηγαίνει στο φερόμενο σπίτι του ξένου. Προς μεγάλη έκπληξή του, βρίσκει μια σημείωση χαραγμένη με μολύβι σε μια κενή καλύβα: "Ο Δρ Watson έφυγε για τον Kumb Tresi." Ο Watson αποφασίζει να περιμένει τον κάτοικο της καλύβας. Τελικά ακούει τα βήματα που πλησιάζουν και κόβει το περίστροφο. Ξαφνικά ακούγεται μια οικεία φωνή: «Σήμερα είναι ένα τόσο υπέροχο βράδυ, αγαπητέ Watson. Γιατί να καθίσετε στο βουλωμένο; Είναι πολύ καλύτερο στον αέρα. " Οι φίλοι μόλις έχουν χρόνο να ανταλλάξουν πληροφορίες (ο Χολμς γνωρίζει ότι η γυναίκα που δίνει ο Στάπλετον ως αδερφή του είναι η σύζυγός του, επιπλέον, είναι σίγουρος ότι ο Στάπλετον είναι ο αντίπαλός του), όταν ακούνε μια φοβερή κραυγή. Η κραυγή επαναλαμβάνεται, ο Holmes και ο Watson βιάζονται να βοηθήσουν και να δουν το σώμα ... ενός φυλακισμένου καταδίκου ντυμένου με το κοστούμι του Sir Henry. Εμφανίζεται το Stapleton. Με ρούχα, παίρνει επίσης τον νεκρό για τον Σερ Χένρι, και μετά με μια τεράστια προσπάθεια θα κρύψει την απογοήτευσή του.
Την επόμενη μέρα, ο Sir Henry πηγαίνει μόνος του για να επισκεφθεί το Stapleton, και ο Holmes, Watson και ο ντετέκτιβ Lestrade, που έφτασε από το Λονδίνο, κρυμμένοι στα βάλτα κοντά στο σπίτι τους. Τα σχέδια του Holmes σχεδόν καταρρέουν από την ομίχλη που σέρνεται από την πλευρά του ελών. Ο Sir Henry φεύγει από τον Stapleton και επιστρέφει στο σπίτι Ο Stapleton εγκαινιάζει ένα σκύλο στα χνάρια του: ένα τεράστιο, μαύρο, με καίγοντας στόμα και μάτια (λερώθηκαν με φωσφορίζουσα ένωση). Ο Χολμς καταφέρνει να πυροβολήσει το σκυλί, αν και ο Σερ Χένρι επέζησε από νευρικό σοκ. Ίσως ακόμη πιο σοκαριστικό για αυτόν ήταν η είδηση ότι η γυναίκα που αγαπούσε ήταν η γυναίκα του Στάπλετον. Η Χολμς την βρίσκει δεμένη στο πίσω δωμάτιο - τελικά εξεγέρθηκε και αρνήθηκε να βοηθήσει τον σύζυγό της στο κυνήγι του Σερ Χένρι. Συνοδεύει τους ντετέκτιβ στα βάθη του τέλμα, όπου ο Στάπλετον έκρυψε το σκυλί, αλλά δεν υπάρχουν ίχνη. Προφανώς, το βάλτο κατάπιε τον κακό.
Για να βελτιώσουν την υγεία τους, ο Sir Henry και ο Dr. Mortimer ξεκινούν ένα ταξίδι σε όλο τον κόσμο και επισκέπτονται τον Holmes πριν φύγουν. Μετά την αναχώρησή τους, ο Holmes λέει στον Watson τις λεπτομέρειες αυτής της υπόθεσης: Stapleton - απόγονος ενός από τα κλαδιά των Baskervilles (ο Holmes το μαντέψει αυτό με την ομοιότητά του με το πορτρέτο του άσεμνου Hugo), εμφανίστηκε επανειλημμένα σε απάτη, αλλά κατάφερε να κρυφτεί με ασφάλεια από τη δικαιοσύνη. Ήταν ο άντρας που κάλεσε τη Λόρα Λυών να γράψει πρώτα στον Σερ Τσαρλς και στη συνέχεια την ανάγκασε να αρνηθεί ραντεβού. Τόσο αυτή όσο και η σύζυγος του Στάπλετον ήταν εξ ολοκλήρου στη δύναμή του. Αλλά σε μια κρίσιμη στιγμή, η σύζυγος του Στάπλετον σταμάτησε να τον υπακούει.
Έχοντας τελειώσει την ιστορία, ο Χολμς καλεί τον Γουάτσον να πάει στην όπερα - στους Ούγουενους.