Дед и отец писателя - художники. Закончив медицинский факультет Эдинбургского университета, Дойл в 80-х годах работал врачом, тогда же вошел и в литературу. Первая публикация - рассказ «Тайна долины Сесасса» (1879). Первые шаги автора в медицине нашли отображение в автобиографической книге «Письма Старка Манро». В 1887 году вышла его знаменитая повесть «Этюд в багряных тонах», которая начала всемирно известный цикл рассказов, повестей, пьес о детективе Шерлоке Холмса и его друге докторе Вотсоне (Ватсоне), над которым писатель работал - с перерывами - до 1927 г. В 90-х годах Дойл параллельно с рассказами о Холмсе и Ватсоне писал историко-приключенческие романы «Изгнанники» , «Большая тень», «Подвиги бригадира Жерара», «Родни Стоун».
Эти произведения Дойл считал наилучшими своими вещами и обижался на тех критиков, которые, как ему казалось, их недооценивали. Пропагандируя идеалы рыцарского кодекса чести, писатель старался придерживаться их в личной жизни и всегда оставался патриотом Британской империи, хранителем ее наилучших, по его мнению, традиций. В 1899 г. он добровольно пошел врачом на войну, выступил с проектом демократизации английской армии, старался пройти в парламент страны. В книге «Большая бурская война» автор, прославляя Британскую империю, отдает должное неприятелю и предупреждает соотечественников, что если они подвергнутся влиянию «жадности и безделья», то потеряют не только Южную Африку, а и всю империю. Писатель не только создал рассказы о Шерлоке Холмсе, а и лично раскрыл несколько запутанных уголовных дел, исправляя судебные ошибки и добиваясь оправдания невиновных.
Так было в деле Д. Идалджи, перса по национальности, которое прогремело на всю Англию и которое Дойл назвал «жалким подобием дела Дрейфуса», поскольку судебная ошибка в нем объяснялась и некомпетентностью следствия, и расовым предубеждением власти. А в 1909 г. Дойл издал книгу «Преступление в Конго», где он как исследователь и публицист развенчал жестокую, захватническую систему угнетения негров в этой стране бельгийскими колонизаторами. Вместе с тем писатель занимался разнообразнейшими делами. Он обращался к научной фантастике - повести «Утерянный мир», «Отравленный пояс» и др. В статье «Великобритания и будущая война» Дойл прогнозирует опасность для английского флота со стороны немецких подводных лодок.
В годы Первой мировой войны, когда погибло много близких писателю людей, резко усилилась его заинтересованность спиритизмом, которая появилась еще смолоду. Дойл постепенно пронимался осознанием своей новой «миссии» и выступил творцом особой «духовной религии», где соединились христианство со спиритизмом.
В 1926- 1927 годах вышла его двухтомная «История спиритизма», в которой Дойл детально рассказал о развитии спиритизма от Э. Сведенборга до начала XX столетия. Творчество Дойла, такое разнообразное и даже «пестрое» по составу, все же является до определенной меры целостным. Оно вписывается в неоромантическое направление английской литературы и является в основном набором разных приключенческих жанров (в тематике детективной, исторической, мистической, научно-фантастической, военной), создаваемых с учетом некоторых традиций В. Скотта, Ф. Купера, А. Дюма, Э. По, Ф. Мариетта, Р. Л. Стивенсона.
Дойл рассказывает об этих и некоторых других своих кумирах в книге «За волшебными дверями». Э. По писатель считал вообще «наилучшим, самым оригинальным рассказчиком всех времен.., который дал толчок к созданию почти всех разновидностей современного рассказа». Из своих современников Дойл выделял Р. Л. Стивенсона, Дж. Р. Киплинга, Дж. Конрада, Д. Лондона. Его привлекал современный «мужской» (masculine) роман, который имеет дело преимущественно с «более грубыми, но и более волнительными гранями жизни», чем «уже изношенный» сюжет о любви со свадьбой в финале.
Особенно привлекала Дойла личность Наполеона и его эпохи. Об этом свидетельствуют его романы о бригадире Этьене Жераре: «Большая тень», «Дядя Бернак», пьеса «Ватерлоо» (1892) и др. Писателю удалось создать в этих произведениях свой «наполеоновский» цикл с достаточно широкой картиной эпохи, которая охватывает разнообразные общественные слои - от рядовых солдат и офицеров, испанских партизан, простых людей Франции, Германии, России до наполеоновских маршалов и министров. Французский император изображен как личность противоречивая: его гениальность граничит с мелочностью и неразумными прихотями, великодушие - с жестокостью, мания величия - с чувством собственной обреченности, серьезность - с сугубо детским азартом игры в государственную и другую деятельность. В сценах битвы при Ватерлоо («Большая тень») Дойл творчески усвоил реалистические уроки батальной живописи, заимствованные им у Теккерея и Л. Толстого. А комическая фигура бригадира Жерара - это для писателя будто оборотная сторона наполеоновской легенды, мюнхгаузеновский тип бесшабашного бахвала, басни которого, в сущности, пародируют историю Великой армии.
