Slavný detektiv Sherlock Holmes a jeho pomocný přítel Dr. Watson prozkoumali hůl zapomenutou v bytě na Backer Street návštěvníkem, který přišel v jejich nepřítomnosti. Brzy se objevil mistr hůlky, doktor James Mortimer, mladý vysoký muž se zavřenýma šedýma očima a dlouhým nosem. Mortimer čte starý rukopis Holmesovi a Watsonovi - legendě o strašlivé kletbě Baskervilů - která mu byla nedávno svěřena jeho náhle zemřelým pacientem a přítelem Sirem Charlesem Baskervillem. Sir Charles byl odvážný a inteligentní, vůbec ne nakloněný fantazii, bral tuto legendu vážně a byl připraven na konec, který pro něj osud připravil.
Ve starověku byl jeden z předků Charlese Baskerville, majitele panství Hugo, nespoutaný a krutý. Hugo ji unesl bezbožnou vášní pro dceru farmáře a unesl ji. Když Hugo a jeho přátelé zamkli dívku v horních komorách, posadili se na hostinu. Nešťastná žena rozhodla o zoufalém činu: šla dolů z břečťanu z okna hradu a běžela domů přes bažiny. Hugo za ní spěchal při pronásledování psů a jeho kamarádi ho následovali. Na širokém trávníku mezi bažinami spatřili tělo uprchlíka mrtvého strachem. Poblíž ležela mrtvola Huga a nad ní stála odporná příšera podobná psovi, ale mnohem větší. Monstrum mučilo Hugo Baskerville a jiskřilo hořícíma očima. A ačkoli autor legendy doufal, že prozřetelnost nebude trestat nevinné, stále varoval své potomky, aby si dávali pozor na „jít v noci do bažin, kdy vládnou síly zla“,
James Mortimer říká, že sir Charles byl nalezen mrtvý v tisové uličce, poblíž brány vedoucí k bažinám. A v blízkosti doktora si všiml svěží a jasné stopy ... obrovského psa. Mortimer žádá o radu Holmese, protože dědic panství, Henry Henry Baskerville, pochází z Ameriky. Den po příjezdu Henry Baskerville, doprovázený Mortimerem, navštíví Holmese. Dobrodružství sira Henryho začala hned po příjezdu: zaprvé mu v hotelu chyběla bota a zadruhé dostal anonymní zprávu s upozorněním „aby se držel dál od rašeliniště“. Přesto je rozhodnut jít do Baskerville Hall a Holmes s ním posílá doktora Watsona. Sám Holmes zůstává v Londýně v podnikání. Dr. Watson posílá Holmesovi podrobné zprávy o životě na statku a snaží se nenechat sira Henryho samotného, což se brzy stává obtížným, protože Baskerville se zamiluje do slečny Stapletonové, která žije poblíž. Slečna Stapletonová žije v domě v bažinách se svým entomologickým bratrem a dvěma sluhy a její bratr ji žárlivě chrání před námluvou sira Henryho. Poté, co nad tím vznikl skandál, se Stapleton omlouvá a slíbí, že nebude bránit lásce sira Henryho a jeho sestry, pokud v příštích třech měsících souhlasí, že bude spokojen s jejím přátelstvím.
V noci na zámku slyší Watson ženské vzlyky a ráno objevuje plačící manželku majordoma Barrymora. Sám Barrymore a on, sire Henry, se podaří zachytit skutečnost, že v noci dává z okna svíčku a ze bažin je zodpovězena totéž. Ukazuje se, že v bažinách se skrývá uprchlý odsouzený - to je mladší bratr Barrymoreovy manželky, který pro ni zůstal jen zlomyslným malým chlapcem. Jednoho dne musí jít do Jižní Ameriky. Sir Henry slibuje, že Barrymora nezradí a dokonce mu dá něco ze svých šatů. Jako by vděčnost Barrymore říkal, že v krbu přežil kousek napáleného dopisu siru Charlesi se žádostí, aby byl „u brány v deset hodin večer“. Dopis byl podepsán L. L. " V sousedství v Kumb Tresi žije dáma s takovými iniciálami - Laura Lyons. Watson k ní jde druhý den. Laura Lyons připouští, že chtěla požádat Sir Charles o peníze na rozvod se svým manželem, ale v poslední chvíli dostala pomoc „z jiných rukou“. Následující den se chystal všechno vysvětlit siru Charlesi, ale zjistil z novin o jeho smrti.
Na zpáteční cestě se Watson rozhodne jít do bažin: ještě dříve si všiml muže (ne odsouzeného). Vkradl se a jde do domnělého cizince. K jeho velkému překvapení najde v prázdné chýši poznámku vyťukanou tužkou: „Dr. Watson odešel do Kumb Tresi.“ Watson se rozhodne počkat na obyvatele chatrče. Nakonec uslyší blížící se kroky a obrátí revolver. Najednou se ozve známý hlas: „Dnes je takový nádherný večer, drahý Watsone. Proč sedět v dusném? Je to mnohem hezčí ve vzduchu. “ Přátelé stěží mají čas na výměnu informací (Holmes ví, že žena, kterou Stapleton dává jako jeho sestra, je jeho manželkou, navíc si je jistý, že Stapleton je jeho protivník), když uslyší hrozný výkřik. Výkřik se opakuje, Holmes a Watson spěchají, aby pomohli a uviděli tělo ... uprchlého odsouzeného oblečeného v kostýmu sira Henryho. Objeví se Stapleton. Oblečením také vezme zesnulého za Sira Henryho, pak s velkým úsilím vůle skryje své zklamání.
Následující den si Sir Henry jde sám na návštěvu Stapletona a Holmes, Watson a detektiv Lestrade, kteří dorazili z Londýna, leží ukrytí v bažinách poblíž svého domova. Holmesovy plány jsou téměř sraženy mlhou, která se plazila ze strany bažiny. Sir Henry opustí Stapleton a zamíří domů. Stapleton vypouští ve svých stopách psa: obrovského, černého s pálivými ústy a očima (byly rozmazané fosforeskující látkou). Holmes dokáže střílet psa, i když sir Henry stále přežíval nervózní šok. Možná pro něj byla ještě více šokující zpráva, že žena, kterou miloval, byla Stapletonova žena. Holmes zjistí, že je svázaná v zadní místnosti - nakonec se vzbouřila a odmítla pomoci svému manželovi při lovu na Sir Henryho. Doprovází detektivy do hlubin quagmire, kde Stapleton psa skrýval, ale žádné stopy nebyly nalezeny. Bažina očividně polkla darebáka.
S cílem zlepšit jejich zdraví se sir Henry a Dr. Mortimer vydávají na cestu kolem světa a před plavbou navštívit Holmese. Po odchodu Holmes sděluje Watsonovi podrobnosti o tomto případě: Stapleton - potomek jedné z větví Baskervillu (Holmes uhodl jeho podobností s portrétem bezbožného Huga), byl opakovaně viděn v podvodu, ale dokázal se bezpečně skrýt před spravedlností. Byl to muž, který pozval Lauru Lyonsovou, aby nejprve napsala siru Charlesi, a pak ji donutila odmítnout rande. Jak ona, tak Stapletonova žena byli zcela v jeho moci. Ale v rozhodující chvíli ho Stapletonova žena přestala poslouchat.
Po dokončení příběhu Holmes zve Watsona, aby šel do opery - do Huguenotů.