По образованию медик, он прославился серией повестей и рассказов о сыщике Шерлоке Холмсе. Чаще всего Шерлоку Холмсу и его помощнику доктору Ватсону противопоставлены ограниченные и примитивные сыщики Скотланд-Ярда, рядом с которыми наблюдательность Холмса, тонкость его анализа, быстрота и оригинальность умозаключений, безупречная логика и душевные качества становятся особенно очевидными (повести «Знак четырех», 1890; «Собака Баскервилей», 1901-1902; «Долина ужаса», 1914-1915; сборники рассказов «Приключения Шерлока Холмса», 1891-1892; «Воспоминания о Шерлоке Холмсе», 1892-1893).

Конан Дойл также автор приключенческих и исторических романов: «Изгнанники» (1893). «Подвиги бригадира Жерара» (1895). «Родни Стоун» (1896). Им созданы также и научно-фантастические произведения: «Затерянный мир» (1912), «Отравленный пояс» (1913). в которых выведен эксцентричный ученый профессор Челленджер. Перу Конан Дойла принадлежат книги по истории англо-бурской войны и войны 1914-1918 гг.