Во времена Второй мировой войны доктор Ватсон прибывает в поместье Масгрейв, принадлежащее двум братьям и сестре, где был открыт санаторий для раненных и контуженых офицеров. Однажды там происходит загадочное нападение на врача, из-за чего Ватсон просит приехать своего коллегу Шерлока Холмса, чтобы провести расследование. Сразу после этого погибает Джеффри Масгрейв, пытавшийся предотвратить роман своей сестры Салли с американским летчиком Викери. Инспектор Лестрейд из Скотланд-Ярда арестовывает пилота, но Холмс сомневается в его виновности, желая самостоятельно во всем разобраться.