《四签名》这个故事仍然以福尔摩斯对演绎法的长篇大论开始：福尔摩斯在毫不知情的情况下，仅凭观察和推理就知道华生早晨去过邮局发电报；从华生递给他的一块表的现状，推论出这块表原来属于他哥哥，并把他的性格、生活轨迹和结局丝毫不差地说了出来。

正式的故事以摩斯坦小姐来访开始。她的离奇经历和收到的奇怪邀请理所当然地引起福尔摩斯的极大兴趣。随着他们的赴约，故事情节逐步展开，一个个谜团逐一解开，新的谜团又不断出现。这里，福尔摩斯的聪明才智获得充分表现的机会，同时也有挫折和失败相伴。最后，由抓获的凶手讲述案件的背景和来龙去脉。