Woran starb Sir Charles? War es ein Herzanfall oder ist er dem Höllenhund von Baskerville zum Opfer gefallen? Sherlock Holmes schenkt der Familienlegende wenig Glauben. Er schickt seinen Freund Dr. Watson als Begleitschutz für Sir Henry, den letzten noch lebenden Nachfahren der Baskervilles, auf eine gefährliche Reise ins Dartmoor.
Dort reiht sich ein Rätsel ans andere: Wieso sendet der Butler Barrymore nachts am Fenster Lichtsignale? Warum verhält sich der Naturforscher Stapleton so merkwürdig eifersüchtig, als Sir Henry seiner Schwester Avancen macht? Und was hat es mit den geheimnisvollen Geräuschen im Moor auf sich, die wie das Heulen eines Hundes klingen? Unermüdlich versucht Watson, Licht in das Dunkel zu bringen, und weiß bald selbst nicht mehr, woran er glauben soll. Zum finalen Höhepunkt im schaurigen Dartmoor steht ihm der Meisterdetektiv wieder zur Seite und kann in letzter Sekunde die Katastrophe verhindern.