Sir Henry Baskerville požiada Holmesa a Watsona, aby rozlúštili záhadnú vraždu jeho príbuzného Charlesa Baskervilla. Doktor Mortimer, jeho známy, im povedal aj o legende, ktorá trápila zavraždeného. Písalo sa v nej, že celé generácie Baskervillského rodu straší prízrak psa, ktorý zabije z nich toho, kto sa v noci odváži ísť na slatiny.
So sirom Henrym sa vyberie do Baskervillského zámku iba Watson, pretože Sherlock nemohol ísť z neznámeho dôvodu. Anglický Devon, do ktorého viedla ich cesta rozhodne nebol bezpečným miestam. Voľne sa tam skrýval kriminálnik a ešte jeden neznámy človek, Henryho sused pán Stampleton, ktorého manželka sa snaží varovať sira Henryho pred slatinami a dokonca aj Komorník Barrymore s jeho manželkou sa správajú podozrivo.
Holmes nakoniec nešiel len preto, aby nevzbudil pozornosť zločinca a na miesto sa dostavil tajne. On bol ten druhý človek, ktorý sa skrýval. Medzitým psí prízrak zabije niekoho, kto sa veľmi podobal na sira Henryho. Našťastie Henry ostal nažive a vrah omylom zabil kriminálnika, ktorý sa skrýval pred políciou a ktorému dával Barrymore jedlo, lebo to bol brat jeho manželky.
Holmes v Baskervillskom zámku objavil maľbu, o ktorej sir Henry povedal, že to je sir Hugo, pri ktorom sa celá legenda začala. Tá maľba vyzerala ako Stampletonova. Stampleton totiž tiež patril k Baskervillovcom. Tváril sa síce nevinne, ale potajomky len chcel získať späť svoje dedičstvo a posielal psa s Fosforeskujúcou farbou, aby vyzabíjal rod Baskervillovcov.
Holmesovi a Watsonovi sa podarilo zabiť psa a zachrániť život sirovi Henrymu. Zlosyna však nezatkli. Pohltilo ho bahno a nezostali po ňom ani stopy. Jeho manželka, ktorá varovala Henryho anonymnými listami, súhlasila s tým, že Stampleton bol netvor, ale stále ho mala rada.
