I det skumle og øde landskapet på Dartmoor, kaller Sherlock Holmes på sin hengivne kone og partner, Mary Russell, fra hennes studier ved Oxford for å bistå i etterforskningen av en død og noen forstyrrende fenomener av klart overnaturlig opprinnelse. Gjennom tåken på heden har det vært observasjoner av en spøkelsesaktig vogn laget av ben, som frakter en kvinne som for lenge siden ble beskyldt for å ha drept sin mann, samt av en hund med et enkelt lysende øye. Når Holmes og Russell returnerer til åstedet for en av hans mest berømte saker, The Hound of the Baskervilles, konfronterer de en mysterie som er mørkere og mer ubarmhjertig enn heden selv.