Korku Vadisi, Sherlock Holmes ve Dr. Watson'un gizemli bir cinayet soruşturmasına girişmeleriyle başlar. Olay, İngiltere'nin izole bir bölgesinde, 'Korku Vadisi' adı verilen bir alanda geçmektedir. Burada, bir dizi garip olay ve kaybolma vakaları yaşanır. Holmes, bu bölgedeki karanlık sırları çözmek için Watson ile birlikte yola çıkar. Araştırmaları sırasında, bölgenin eski bir aile ile ilgili korkunç sırlarını ortaya çıkarırlar. Tüm bu süreçte, karakterlerin içsel çatışmaları ve korkuları gün yüzüne çıkar. Sonunda, Holmes'un zekası ve mantığı sayesinde, cinayetin ardındaki gerçek açığa çıkar. Ancak bu süreç, hem fiziksel hem de psikolojik olarak karakterler üzerinde derin etkiler bırakır ve sonuçları, yalnızca olayları çözmekle kalmaz, aynı zamanda karakterlerin yaşamlarını da şekillendirir.