Arthur Ignatius Conan Doyle ír szülők gyermekeként Edinburghban született. A Conan eredetileg a harmadik keresztneve volt, de idősebb korában már vezetékneve részeként használta.
Ifjúkorától izgatottan kíváncsi, jó képzeletű tudósfélének indult. Egyetemistaként hol a filozófia, hol a jogtudomány, főleg a büntetőjog érdekelte, de azután egyre inkább a természettudományok felé fordult. Hazai és németországi egyetemi évek után az edinburghi egyetemen orvosi diplomát szerzett és nyolc évig gyakorló orvos volt. Közben két ízben is részt vett hajóorvosként nagyobb expedíciókban, előbb az Északi-sarkvidéken, utóbb Nyugat-Afrika partvidékén. Már ebben az időben - 1882 és 1890 között - kísérletezett regényírással. Büntetőjogi, filozófiai és orvosi műveltsége alakította ki képzeletében azt a logikai-büntetőjogi-orvosi-természettudományos műveltségű, rendkívül éles elméjű embert, aki figyelem és következtetés segítségével képes megtalálni a történések okait és a cselekmények elkövetőit.
Még gyakorló orvos volt, amikor megírta „A dilettáns detektív"-et. Ez 1887-ben jelent meg. A 28 éves író ezzel egyszerre híres és népszerű lett. Az olvasóközönség várta a következő kalandokat, a kiadók versengtek a Sherlock Holmes-regényekért és novellákért. 1890-ben - 31 éves korában - végképp hátat fordított az orvoslásnak, és kifogyhatatlan képzelettel írta a mindig izgalmakat keltő bűnügyi történeteket a mesterdetektív újabb bravúrjaival. Hamarosan valamennyit lefordították a legkülönbözőbb nyelvekre. A szerző a legtöbbet kiadott kortárs lett, példányszámai a Bibliáéval vetekedtek.
Sokan élő embernek gondolták Sherlock Holmest. Ráadásul az orvos barátot Conan Doyle saját magáról mintázta, némileg saját paródiáját fogalmazta meg benne. Még a regénybeli ház is az az épület, ahol Londonban az író lakott. Régóta tábla jelzi e háznak a falán, hogy itt lakott a híres író, és még híresebb regényalakja. Az önarckép hitelességéhez tartozik, hogy amikor a már világhíres szerző megnősült, Watson doktort is megházasította.
1893-ban „meggyilkolta” Holmest, hogy fontosabb dolgokra, történelmi regényeire koncentrálhasson. Az olvasók, és kiadójának tiltakozására azonban kénytelen volt visszahozni hősét. Serlock végül 56 novellájában és négy regényében szerepelt.
A századfodulón, a dél-afrikai búr háborút követően a világ elutasította az Egyesült Királyság magatartását. Ekkor Doyle írt egy röpiratot A dél-afrikai háború: oka és lefolyása címmel, amivel igazolta Nagy-Britannia szerepét a búr háborúban, s amit több nyelvre is lefordítottak. Doyle úgy hitte, ennek a röpiratnak köszönhető, hogy 1902-ben lovaggá ütötték. A témáról hosszabb könyvet is írt A nagy búr háború címmel.
Doyle az igazság buzgó szószólója is volt. Személyesen nyomozott két lezárt ügyben és ennek köszönhető, hogy a két ember ártatlansága bebizonyosodott s mindketten kiszabadultak.
Feleségének 1906-os, valamint fia (Kingsley), testvére, két sógora és két unokaöccse I. világháború-beli halála miatt Doyle depresszióba esett. Vigaszt a spiritualizmusban, s a túlvilág létezésének állítólagos tudományos bizonyításában talált. Hinni akarta, hogy beszélni tud halott fiának szellemével és ettől kezdve ismeretterjesztő könyveket írt a szellemidézésről. Akik hittek benne, apostolként tisztelték, akik nem hittek, azok izgalmas fantasztikus könyvekként olvasták műveit.
Két feleségétől öt gyermeke született: Mary, Kingsley, Jean, Denis és Adrian.
1930-ban, szívrohamban hunyt el.
Fontosabb művei:
Sherlock Holmes történetek
Történelmi regények
• Micah Clarke (1888)
• A fehér csapat The White Company (1891)
• A nagy árnyék The Great Shadow (1892)
• A menekültek The Refugees (1892-ben írta, 1893-ban jelent meg)
• Rodney Stone (1896)
• Bernac nagybácsi Uncle Bernac (1897)
• Sir Nigel (1906)
Challenger professzor történetek
• Az elveszett világ (The Lost World, 1912)
• Méregöv (The Poison Belt, 1913) (Megjelent Méregövezet címmel is)
• A köd birodalma (The Land of Mists, 1926)
• A dezintegrátor (The Disintegration Machine, 1927)
• Amikor a világ sikoltott (When the World Screamed, 1928)
Sikeres kosárba tétel!