Hikaye, Londra’nın saygın avukatlarından biri olan Gabriel John Utterson’ın bakış açısıyla başlar. Utterson, rasyonel, soğukkanlı ve ketum bir adamdır. Bir pazar yürüyüşü sırasında, kuzeni Richard Enfield ile tuhaf bir kapının önünden geçerler. Enfield, bu kapıyla ilgili garip bir anısını anlatır: Bir gece, ürkütücü görünümlü kısa boylu bir adamın, sokakta koşan küçük bir kızı ezip geçtiğini ve hiç umursamadan yoluna devam ettiğini görmüştür. Enfield adamı yakalamış, adam ise tazminat olarak bir çek yazıp vermiştir. Ancak çekteki imza, Londra’nın en saygın doktorlarından ve hayırseverlerinden biri olan Dr. Henry Jekyll’a aittir. Kızı ezen bu adamın adı ise Edward Hyde’dır.
Bu olay Utterson’ı derinden sarsar çünkü müvekkili ve yakın dostu olan Dr. Jekyll, vasiyetini yeni değiştirmiş ve tüm mal varlığını, kendisinin ortadan kaybolması durumunda bu "Edward Hyde" adlı şahsa bıraktığını belirtmiştir. Utterson, dostunun bu korkunç adam tarafından şantaja uğradığını düşünür ve araştırmaya başlar. Hyde ile tanıştığında, adamın yüzünde tarif edilemez bir "bozukluk" ve "kötülük" hisseder, ancak fiziksel bir kusur bulamaz. Bu, saf kötülüğün yaydığı bir auradır.
Zamanla olaylar daha da karanlıklaşır. Londra’da saygın bir milletvekili olan Sir Danvers Carew, bir gece yarısı sokak ortasında vahşice dövülerek öldürülür. Tanıklar, katilin Mr. Hyde olduğunu söyler. Utterson, cinayet silahı olan bastonun Dr. Jekyll’a ait olduğunu fark eder. Ancak Jekyll, Hyde ile tüm ilişkisini kestiğine dair yemin eder ve elindeki bir mektubu kanıt olarak sunar.
Olayların düğümü, Jekyll’ın laboratuvarına kapanması ve kimseyle görüşmemesiyle sıkılaşır. Jekyll’ın diğer yakın dostu Dr. Lanyon, Jekyll ile ilgili "korkunç bir gerçeği" öğrendikten sonra şok içinde hastalanır ve ölür; geriye Utterson’a sadece Jekyll öldükten sonra açılması şartıyla bir mektup bırakır. Sonunda Jekyll’ın uşağı Poole, efendisinin laboratuvarda öldürüldüğünü ve içerideki sesin efendisine ait olmadığını söyleyerek Utterson’dan yardım ister. Laboratuvarın kapısı kırıldığında, yerde intihar etmiş olan Edward Hyde’ın cesedi bulunur, ancak Dr. Jekyll ortada yoktur. Masanın üzerindeki mektuplar okunduğunda o büyük ve trajik sır ortaya çıkar: Jekyll ve Hyde iki farklı kişi değildir. Dr. Jekyll, insanın içindeki iyi ve kötü yönleri ayırarak, kötü olanı özgürce yaşatıp (Hyde), iyi olanla (Jekyll) saygınlığını korumak istemiştir. Ancak deney kontrolden çıkmış, kötülük (Hyde) baskın gelmiş ve bedeni ele geçirmiştir. Saygın doktor, kendi yarattığı canavara yenik düşmüştür.
