Večer sa usadili do Henryho izby a čakali na Barrymorov nočný príchod. Čakali až do tretej rána. Barrymore však neprišiel. Druhý deň prebiehal pokojne. V noci znovu skúsili šťastie. Už to skoro vzdali, keď začuli nejaké kroky. Sledovali Barrymora až do izby, kde ho prichytili. Barrymore im nechcel podať vysvetlenie. Spravili v okne mierny pohyb sviečkou a zistili, že ide o signál. Barrymore zaryto mlčal až do chvíle, keď zasiahla jeho žena. Vysvetlila siru Henrymu, že ide o jej brata trestanca Seldona. Henry to pochopil. Avšak ani on, ani Watson nemohli nechať utiecť vraha a tak sa pobrali za ním. Chceli ho prekvapiť. Po nevydarenom prepade a dlhej naháňačke sa mu podarilo utiecť. Watson a Henry stáli zadýchaní na slatinách. Začuli prenikavé psie zavytie. Bolo to veľmi zvláštne. Až krv v žilách tuhla. Hneď po precitnutí sa pobrali naspäť do baskervillského zámku. Doktor Watson uvažoval nad udalosťami posledných dní, aj nad celým záhadným prípadom. Od Barrymora sa dozvedel, že sir Charles dostal v ten deň list. Sir Charles ho spálil. Zachránilo sa iba post scriptum. Bola na ňom krátka správa s iniciálkami L. L. Watsonovi sa podarilo zistiť meno osoby. Bola ňou istá Laura Lyonsová. Od nej sa Watson dozvedel, že sa s ním v ten osudný večer mala stretnúť, ale neprišla. Musel sa vydať po druhej stope a to nájsť postavu zo skalnatého kopca.

Barrymore naznačil, že býva v kamenných chatrčiach. Watson by ich musel všetky prehľadať, keby mu náhodou nepomohol sused Frankland. Zistil, že tam chodí chlapec. Toho Watson aj sledoval. Doviedol ho až k chatrči, kde býval neznámy. Watson sa chystal na malý prepad. V chatrči však nikto nebol. Watson pripravený čakal na neznámeho v kúte. Bol už takmer večer, keď Watson začul kroky. Ich zvuk na chvíľu prestal, no po chvíli kroky pokračovali. Postava sa vo dverách zastavila a zaznel známy hlas. Bol to Holmes. Watson mal veľkú radosť, keď ho uvidel. Holmes tu tajne býval. Podarilo sa mu už vyriešiť prípad, ale ešte nemal žiadne dôkazy. Zločincom bol prírodovedec Stapleton. Slečna Staplenová bola v skutočnosti jeho manželka a nie jeho sestra. On oživil legendu o baskervillskom pekelnom psovi. Po skončení rozhovoru začuli krik a psie zavíjanie. Dokonca aj Holmes sa zľakol. Chvíľu načúvali. Znovu zazneli tie zvuky, ale tentoraz to bolo bližšie. Obidvaja vybehli von a nasledovali zvuky. Dobehli až k malej rokline. Z rokliny bolo počuť tichý skon a vrčanie. Vrčanie o chvíľu prestalo a netvor bežal preč. Holmes a Watson sa ponáhľali k zranenému. Prišli však neskoro. Holmes zúfal nad nešťastnou smrťou sira Henryho. Watson sa Stapletonovi vyhrážal smrťou. Hlboko ich to zasiahlo. Po chvíli oplákavania sa Holmes začal smiať, Watson to nechápal. Mŕtvy mal bradu, takže to nebol sir Henry. Obaja boli nadšení. Mŕtvy bol trestanec Seldon.

Uvažovali, že ho odnesú do jednej zo starých chatrčí. O niekoľko minú prebehol zadychčaný Stapleton. V domnení, že mŕtvy je sir Henry, začal nad ním plakať. Holmes ho však vyviedol z omylu. Stapletona zistenie, že sir Henry je živý a zdravý, očividne nepotešilo. Holmes bol odhalený, ale podarilo sa mu Stapletona presvedčiť, že na druhý deň odchádza. Holmes sa s Watsonom vrátili do baskervillského zámku. Sir Henry bol rád, že znovu vidí Holmesa. Ten ho požiadal o pomoc. Sir Henry mal ísť večer na večeru k Stapletonovcom, a potom sám po slatinách. Sir Henry sa trochu zľakol, no súhlasil. Vtom Holmes niečo zahliadol. Neskoro v noci sa Holmes a Watson vybrali znovu si pozrieť obraz. Watson si nevšimol nič zaujímavé. Holmes áno. Všimol si nezvyčajnú podobu medzi Hugom Baskervillom a Jackom Stapletonom. Na druhý deň sa rozlúčili so sirom Henrym a odišli na vlakovú stanicu. Očakávali návštevu. Ešte pred jej príchodom sa však zastavili u pani Laury Lyonsovej. Od nej sa dozvedeli mnoho zaujímavých informácií. Na stanicu prišiel vlak. Holmes privítal malého detektíva. Nastal večer. Sir Henry išiel na večeru k Stapletonovcom. Holmes, Lestrade a Watson ho pomaly nasledovali.

Pri Merripitskom dome sa skryli a čakali, čo sa bude diať ďalej. Svietilo sa iba v jednej miestnosti. Watson to išiel preskúmať. V miestnosti boli iba sir Henry a Jack Stapleton. O niečom sa zhovárali. Pomaly začala padať hmla, čo sa nepáčilo Holmesovi. Watson ich pozoroval. Stapleton vyšiel von. Kráčal k nejakej kôlničke. Bolo počuť otočenie kľúču v zámke. Stapleton sa vrátil dnu. Hmla bola čoraz bližšie. Sir Henry vyšiel von a vydal sa po chodníku. Holmes ho ostražito sledoval. Z mraku hmly bolo počuť cupot. Z hmly vybehol netvor. Bol to veľký čierny pes. Papuľa a oči mu blčali. Pes sa hnal po stope sira Henryho. Všetci sa hnali za nimi. Holmes vystrelil do prázdna pred nimi. Počuli zaskučania. Pes bol zranený. Holmesovi sa ho skoro podarilo dobehnúť. Vystrieľal do psa celý zásobník. Pes sa mŕtvy zvalil na bok. Našťastie sir Henry nebol zranený. Otrasené boli len jeho nervy. Po chvíli sa spamätal a vstal. Potom sa všetci ponáhľali naspäť do domu. Stapleton nesmel utiecť. Prehľadali celý dom, ale Stapletona nenašli. Našli však niekoho iného. Zaviazaná a zbitá pani Stapletonová bola v zamknutej izbe. Povedal im o manželovom úkryte. Uprostred Grimpeského močiara.

Sir Henry sa dozvedel o jej manželstve s Jackom Stapletonom. Stapletona sa vybrali hľadať až ráno. Pani Stapletonová ich zaviedla na chodník, ktorý odhalili s manželom. Watson a Holmes kráčali opatrne. Našli aj starú Henryho topánku, pričom sa Holmesovi podarilo zaboriť sa až po pás. Prišli až k domčeku uprostred močiaru. Nikto tam nebol. Stapletona pohltil močiar. V domčeku bol fosfor a bolo jasné, že Stapletone tu choval psa. Našli aj kosti psa doktora Mortimera. Prípad bol konečne vyriešený. Sir Henry si musel spraviť dlhšiu cestu. Ešte pred cestou sa aj s doktorom Mortimerom zastavili na návšteve u Sherlocka Holmesa. Sir Henry poprosil Holmesa o vysvetlenie. Holmes mu objasnil všetko, čo zistil. Jack Stapleton bol synom mladšieho brata sira Charlesa. Zruinoval školu, a potom si chcel uplatniť právo na dedičstvo. Nakoniec sa priatelia rozlúčili a Holmes s Watsonom si zašli na večeru.