Holmes e Watson examinam a bengala esquecida pelo Dr. James Mortimer, que volta e lhes conta a lenda do cão e a morte de Sir Charles Baskerville. Sir Henry chega de Londres e recebe uma carta anônima mandando-o ficar longe da charneca. Um desconhecido de barba o segue de cabriolé, e uma de suas botas desaparece.
Holmes diz que não pode ir a Devonshire e envia Watson. Em Baskerville Hall, Watson ouve uma mulher chorando de noite e vê o mordomo Barrymore sinalizando com uma vela. Conhece o naturalista Stapleton e a irmã dele, Beryl, que lhe diz para voltar a Londres, e o Sr. Frankland, que espia a charneca com um telescópio. Descobre que Barrymore alimenta o cunhado, o condenado Selden. Vê também um homem no alto de um rochedo.
Watson segue o menino que leva comida ao desconhecido da cabana, e quem o espera é Holmes, que estava na charneca o tempo todo. Os dois ouvem um grito e encontram um corpo com as roupas de Sir Henry, mas é Selden. Holmes revela que Beryl é a esposa de Stapleton, e que ele é um Baskerville atrás da herança.
Holmes finge voltar a Londres e deixa Sir Henry jantar sozinho em Merripit House. Na volta, Sir Henry é atacado por um cão enorme, coberto de fósforo, e Holmes o mata a tiros. Beryl é achada amarrada. Stapleton foge para o pântano e desaparece.
