从前，有一名破案如神的私家侦探，名叫夏洛克·福尔摩斯，他性格古怪，热衷于侦破离奇的案件，但却不求回报。一天，一位名叫詹姆士·摩梯末的医生前来拜访福尔摩斯，向他求助，希望他能找出巴斯克维尔家族的继承人都相继被传说中巴斯克维尔的猎犬杀死的原因。诸多疑点是福尔摩斯开始调查此案，同时保护好现任继承人亨利爵士。

一方面，福尔摩斯派搭档华生护送亨利爵士回巴斯克维尔庄园。在庄园期间，华生医生接二连三地遇到了种种怪事：夜半时分女人凄惨的哭声，管家白瑞摩夜间可疑的举动，等等。这些疑团使他如同坠入迷雾之中。

另一方面福尔摩斯自己则掩人耳目，潜入庄园附近的沼泽，暗中调查。

在他们的层层布局下，狡猾的罪犯有些按捺不住，露出了马脚，在试图用猎犬杀死亨利爵士时误杀了一名逃犯。

于是，福尔摩斯利用亨利爵士，将自己离开的消息告诉了斯台普吞夫妇，使凶手斯台普吞先生的行动暴露，最终揭开谜团。