К Шерлоку Холмсу обращается доктор Джеймс Мортимер, сельский врач прихода Гримпен в английском графстве Девоншир. Его пациент, баронет сэр Чарльз Баскервиль, некоторое время назад умер при загадочных обстоятельствах.
В роду Баскервилей, издавна живших в родовом поместье Баскервиль-Холл вблизи Гримпенской трясины обширной сильно заболоченной местности из поколения в поколение передаётся семейная легенда о призрачной собаке, которая преследует всех Баскервилей на болотах Гримпенской трясины по ночам.
Согласно легенде, впервые призрак появился для того, чтобы покарать одного из Баскервилей беспутного Хьюго, жившего в XVII веке, и с тех пор он периодически напоминает о себе загадочными смертями представителей рода Баскервилей.