Семья жила бедно, единственной радостью были увлекательные рассказы матери и книги Уолтера Скотта, Майн Рида и других авторов. В 9 лет с помощью более успешных родственников Артур стал учиться в иезуитском колледже сначала в Ланкашире, затем Стонихерсте. Из этих учебных заведений, кроме школьных знаний, будущий писатель вынес отвращение к подавлению личности, практикуемым там телесным наказаниям и неприязнь к своим соученикам, братьям Мориарти, чьей фамилии впоследствии была суждена литературная слава.
На старших курсах Артур Игнациус Конан начал писать стихи, участвовал в студенческом литературном журнале. Он также играл в крикетной команде колледжа, и впоследствии поддерживал себя в великолепной атлетической форме, занимался разнообразными видами спорта, включая езду на автомобиле и мопеде.
После завершения образования молодой человек стал фактическим главой семьи – его отец окончательно лишился рассудка. Вопреки семейной традиции, Артур решил стать медиком и поступил в Эдинбургский университет. Именно там он встретил прототипа своего знаменитого литературного героя – преподавателя Джозефа Белла, о наблюдательности и логических построениях которого ходили легенды. Семья Дойлов отчаянно нуждалась в деньгах, и Артур искал любые возможности для заработка. Он работал помощником у медиков и фармацевтов, а в 1879 году опубликовал первый рассказ 'Тайна Сэссаской долины'. Но литературную карьеру пришлось отложить – в 1880 году Дойл устраивается корабельным хирургом на китобойное судно. Плавание по северным широтам впоследствии было отражено в рассказе 'Капитан 'Полярной звезды'.
В 1881 году, уже дипломированным медиком, Артур Дойл становится корабельным врачом, на этот раз он плывет к берегам Африки, а через год поселяется в Портсмуте. Практика молодого врача приносила мало доходов, и Дойл снова вернулся к написанию рассказов, а в 1884 году издал 'диккенсовский' роман 'Торговый дом Гердлстон', который не вызвал особого интереса читателей. В 1885 году он женился на Луизе Хокинс и окончательно решил заняться литературой. Его рассказы стали публиковаться в журналах 'Корнхилл', 'Лондон сосайети', а в 1887 году 'Рожденственский еженедельник' напечатал первое произведение 'Шерлокианы' - 'Этюд в багровых тонах'. В 1888 году это произведение вышло отдельной книгой, иллюстрированной Чарлзом Дойлом, и обратило на себя внимание издателей. Впрочем, Конан (под таким псевдонимом начал печататься молодой автор) больше склонялся к военной тематике.
После романа 'Приключения Микки Кларка' он начал работу над 'Белым отрядом', но в 1890 году получил неожиданное предложение из США на написание произведений о Шерлоке Холмсе, результатом чего стал 'Знак четырех', а затем и другие рассказы. К этому же времени относится и увлечение писателя спиритизмом, которому он посвятил немало исследований и литературных трудов. Но авторская слава и рождение двоих детей осложнялись тяжелой болезнью самого писателя, затем смертью его отца и туберкулезом у Луизы. Конан Дойл прилагал все усилия для спасения жены – он подолгу жил с ней в Египте, Швейцарии, и именно там сочинил рассказ о гибели Шерлока Холмса.
Писателю не слишком нравилась сложившаяся вокруг него репутация автора 'несерьезного' жанра, однако ни 'Родни Стоун', ни 'Подвиги бригадира Жерара' не пользовались так м успехом, как приключения гениального сыщика. Читатели (включая королевскую семью) требовали 'воскресить' Холмса, и Конан Дойл пошел им навстречу, продолжив этот цикл произведений. В 1897 году произошло знакомство писателя с медиумом Джин Лекки, в которую он влюбился с первого взгляда. Однако высокие моральные правила Дойла и его рыцарское отношение к женщинам не позволили этим отношениям развиваться дальше вплоть до кончины Луизы ( 1906 г.)
В 1900 году, после публикации 'Собаки Баскервилей', гонорары Конан Дойла стали самыми высокими в мире. Однако с началом англо-бурской войны писатель на свои средства организовал полевой госпиталь и несколько месяцев занимался больными и ранеными. 500-страничное исследование Дойле о бурской войне стало не только хроникой событий, но и подробным анализом недостатков организации британской армии, а за участие в военных действиях Дойлу было пожаловано рыцарское звание. Активно продолжая литературную деятельность, Конан Дойл начал заниматься и реальными расследованиями. Он проводит защиту Джорджа Эдалжи, которому приписывали ритуальные жертвоприношения скота, и Оскара Слейтера, осужденного за убийство. В 1912 году вышел фантастический роман Дойла 'Затерянный мир', который пользовался большим успехом. Меньше повезло 'Отравленному поясу' и 'Марракотовой бездне', ставшей последним большим произведением писателя. Начало Первой мировой войны вызвало новый всплеск активности Дойла. Несмотря на то, что в браке с Джин Лекки у него родилось еще трое детей, и младшей дочери было всего два года, писатель вступил в Добровольческий корпус и предложил систему индивидуальной защиты, ставшую прообразом современного бронежилета.
После окончания войны Конан Дойл занимался преимущественно публицистической деятельностью и пропагандой учения спиритуалистов. В июле 1930 года писатель скончался от стенокардии. Его огромный архив еще ждет своих исследователей.