Doyle pochodził ze spauperyzowanej arystokratycznej rodziny. Jego ojciec, alkoholik i narkoman, znęcał się nad dziećmi i żoną. Matka Arthura dorabiała jako praczka, by wyżywić rodzinę.
Ukończył studia medyczne w Edynburgu i do 1890 prowadził praktykę lekarską. Później zajął się wyłącznie pisarstwem. Oprócz utworów kryminalnych pisał również powieści historyczne, fantastyczno-naukowe, sensacyjne i książki niebeletrystyczne. Oprócz pisarstwa, zajmował się spirytyzmem oraz badaniem historii starożytnych Greków.
Zajmował się spirytyzmem, którego był gorącym entuzjastą przez większość życia. To z tego powodu utracił przyjaźń z Harrym Houdinim, który zajmował się demaskowaniem spirytystów. Doyle sądził, że sam Houdini jest potężnym medium spirytystycznym, uważając wiele jego sztuczek za przejawy działania sił paranormalnych, a jego demaskatorska działalność jest po prostu pozbywaniem się konkurencji. Sprawa ta uczyniła z tych dwóch niegdysiejszych przyjaciół publicznych wrogów.
Do zainteresowania spirytyzmem Doyle’a skłoniła osobista tragedia. Podczas I wojny światowej stracił syna, brata, szwagra i siostrzeńca. Zrozpaczony, zaczął chodzić z żoną na seanse spirytystyczne w nadziei, że będzie mógł porozmawiać ze zmarłym synem.
Jednocześnie Conan Doyle miał duży wkład w rozwój literatury spirytystycznej – jest m.in. autorem dwutomowego dzieła The History of Spiritualism (1926) i autorem przekładu na język angielski francuskiego dzieła Léona Denis Le mystère de Jeanne d'Arc (tytuł ang. The Mystery of Joan d'Arc).
Doyle od dawna interesował się tematami mistycznymi i pozostał zafascynowany ideą zjawisk paranormalnych , mimo że siła jego wiary w ich rzeczywistość rosła i słabła z biegiem lat.
W 1887 roku w Southsea, pod wpływem generała dywizji Alfreda Wilksa Draysona , członka Towarzystwa Literacko-Filozoficznego w Portsmouth, Doyle rozpoczął serię badań nad możliwością występowania zjawisk parapsychologicznych i uczestniczył w około 20 seansach , eksperymentach z telepatią i spotkaniach z medium. Pisząc do dziennika Spiritualist Light , ogłosił się spirytystą, opisując jedno szczególne wydarzenie, które przekonało go, że zjawiska parapsychiczne są prawdziwe. Również w 1887 r. (26 stycznia) został inicjowany jako mason w Phoenix Lodge No. 257 w Southsea. (Zrezygnował z Loży w 1889 r., Wrócił do niej w 1902 r. I zrezygnował ponownie w 1911 r.)
W 1889 roku został członkiem-założycielem Hampshire Society for Psychical Research; w 1893 roku wstąpił do londyńskiego Society for Psychical Research ; a w 1894 roku współpracował z Sir Sidneyem Scottem i Frankiem Podmorem w poszukiwaniu poltergeistów w Devon.
W 1916 roku, w okresie I wojny światowej, wiara Doyle'a w zjawiska parapsychiczne została wzmocniona przez to, co uważał za zdolności psychiczne niani swoich dzieci, Lily Loder Symonds. To i nieustanna śmierć w czasie wojny zainspirowało go do przekonania, że spirytyzm jest tym, co nazwał „Nowym Objawieniem”, wysłanym przez Boga, aby przynieść ukojenie pogrążonym w żałobie. Napisał artykuł do magazynu Light o swojej wierze i zaczął często wykładać na temat spirytyzmu. W 1918 roku opublikował swoje pierwsze dzieło spirytystyczne, Nowe Objawienie.
Niektórzy błędnie zakładali, że zwrot Doyle'a na spirytyzm był spowodowany śmiercią jego syna Kingsleya, ale Doyle zaczął publicznie przedstawiać się jako spirytysta w 1916 r., A Kingsley zmarł 28 października 1918 r. (Na zapalenie płuc, którego nabawił się podczas rekonwalescencji po, bitwie nad Sommą w 1916 r.)
Niemniej jednak śmierć wielu bliskich mu osób w czasie wojny jeszcze bardziej wzmocniła jego wieloletnią wiarę w życie po śmierci i duchową komunikację. Brat Doyle'a generał brygady Innes Doyle zmarł, również na zapalenie płuc, w lutym 1919 r. Jego dwaj szwagrowie (jednym z nich był EW Hornung , twórca postaci literackiej Raffles ), a także jego dwaj siostrzeńcy również zmarli wkrótce. po wojnie. Jego druga książka o spirytualizmie, The Vital Message , ukazała się w 1919 roku.
Doyle znalazł ukojenie we wspieraniu idei spirytyzmu i prób spirytualistów, aby znaleźć dowód na istnienie życia pozagrobowego. W szczególności, według niektórych osób, faworyzował on spirytyzm chrześcijański i zachęcał Narodowy Związek Spirytystów do przyjęcia ósmej zasady - naśladowania nauk i przykładu Jezusa z Nazaretu. Był członkiem renomowanej organizacji nadprzyrodzonej The Ghost Club.
W 1919 roku mag PT Selbit zorganizował seans w swoim mieszkaniu w Bloomsbury , w którym uczestniczył Doyle. Chociaż niektórzy później twierdzili, że Doyle potwierdził pozorne przypadki jasnowidzenia podczas tego seansu jako autentyczne, we współczesnym raporcie Sunday Express zacytowano Doyle'a mówiącego: „Muszę to zobaczyć ponownie, zanim wydam ostateczną opinię na to ”oraz„ Mam wątpliwości co do całej sprawy ”. W 1920 roku Doyle i znany sceptyk Joseph McCabe przeprowadzili publiczną debatę w Queen's Hall w Londynie, a Doyle zajął stanowisko, że twierdzenia spirytyzmu były prawdziwe. Po debacie McCabe opublikował broszurę zatytułowaną Is Spiritualism Based on Fraud? , w którym przedstawił dowody obalające argumenty Doyle'a i twierdził, że Doyle został oszukany i uwierzył w spirytyzm poprzez umyślne sztuczki.
Doyle debatował również nad psychiatrą Haroldem Deardenem , który stanowczo nie zgadzał się z przekonaniem Doyle'a, że wiele przypadków zdiagnozowanych chorób psychicznych było wynikiem opętania przez ducha .
Doyle napisał powieść o tematyce spirytualistycznej The Land of Mist , w której wystąpił profesor Challenger. Napisał także wiele dzieł spirytystycznych non-fiction. Być może jego najbardziej znaną z nich była The Coming of the Fairies (1922), w którym Doyle opisał swoje przekonania o naturze i istnieniu wróżek i duchów, odtworzył pięć zdjęć Cottingley Fairies , zapewniając, że ci, którzy podejrzewali, że zostały sfałszowane, mylili się. Kilkadziesiąt lat później ostatecznie okazało się, że zdjęcia zostały sfałszowane, a ich twórcy przyznali się do fałszerstwa.
Doyle przyjaźnił się przez pewien czas z amerykańskim magiem Harrym Houdinim . Mimo że Houdini wyjaśnił, że jego wyczyny opierały się na iluzji i oszustwach, Doyle był przekonany, że Houdini ma nadprzyrodzone moce i powiedział to w swojej pracy „ The Edge of the Unknown”. Przyjaciel Houdiniego, Bernard ML Ernst , opowiedział historię, że Houdini wykonał imponującą sztuczkę w swoim domu w obecności Doyle'a. Houdini zapewnił Doyle'a, że sztuczka była czystą iluzją i wyraził nadzieję, że ta demonstracja przekona Doyle'a, by nie wierzył w zjawiska paranormalne tylko dlatego, że nie mógł wymyślić żadnego wyjaśnienia dla tego, co widział, poza nadprzyrodzoną mocą. Jednak według Ernsta Doyle po prostu nie chciał uwierzyć, że to była sztuczka.
Houdini stał się wybitnym przeciwnikiem ruchu spirytystycznego w latach dwudziestych XX wieku, po śmierci swojej ukochanej matki. Nalegał, że media spirytystyczne stosowały oszustwa i konsekwentnie ujawniał je jako oszustów. Te różnice między Houdinim i Doylem ostatecznie doprowadziły do gorzkiego, publicznego konfliktu między nimi.
W 1922 roku psycholog Harry Price oskarżył „fotografa duchów” Williama Hope'a o oszustwo. Doyle bronił Hope, ale dalsze dowody oszustwa uzyskano od innych badaczy. Doyle zagroził, że wyrzuci Price'a z National Laboratory of Psychical Research i powiedział, że jeśli będzie upierał się przy pisaniu czegoś, co nazwał „ściekami” o spirytualistach, spotka go taki sam los jak Harry'ego Houdiniego. Price napisał: „Arthur Conan Doyle i jego przyjaciele znęcali się nad mną przez lata za ujawnianie Hope”.