这天早晨，福尔摩斯收到了警察厅葛莱森警长的求援信。信中说，昨晚，劳瑞斯顿花园街三号发生了一起凶杀案。现场有一具男尸，衣着整齐，口袋里有一张名片，上有“E·J·锥伯，美国俄亥俄州人”等字样。经过现场勘查，既没有被抢劫迹象，也未发现任何能说明致死原因的证据。屋中虽有几处血迹，但死者身上并无伤痕。此房门窗紧闭，长期无人居住。死者如何进去又如何死的，警方百思不解，便邀请福尔摩斯协助破案。
福尔摩斯读完信，便邀请华生同去现场。
“停下，车夫，快停车！”当马车驶到离出事地点还有一百码左右时，福尔摩斯坚持要下车。马车只好停住，福尔摩斯和华生缓慢地朝劳瑞斯顿花园三号步行而去。
劳瑞斯顿花园街三号是座空宅，临街的三排玻璃窗上贴着“招租”的帖子。空宅前有一个花园，其间草木丛生，把房子和街道隔开。小花园中间有一条用粘土和石子铺成的黄色小径。昨天晚上下了一夜的雨，到处泥泞不堪。
福尔摩斯并不急于进屋，他在人行道上走来走去，一会儿注视着地面，一会儿又凝望着天空和对面的房子，以及矮墙上的木栅，好像在想着什么。
接着，福尔摩斯仍然不紧不慢地从人行道旁边的草地走上花园小径。他低着头，目不转睛地察看小径上那些杂乱的脚印。
这时，葛莱森警长从房子那边走过来，他紧紧握住福尔摩斯的手，兴奋地说：“你来了，实在太好了，这里的一切都保持原状。”
福尔摩斯简单地问了葛莱森几句有关案件调查情况的话后，便大踏步地走进房中，径直向案发地点——餐厅走去。餐厅是一间方形大屋子，门对面有一个壁炉，炉台的一端放着一段红色蜡烛头。屋里只有一扇窗户，光线昏暗。
死者躺在地板上，看上去有四十三、四岁，中等身材，宽肩膀，黑色卷发，短硬的胡须；身上穿着厚厚的黑呢礼服上衣和背心，装着洁白的硬领和袖口，浅色裤子。死者紧握双拳、两臂伸张、双腿交叠，一副垂死挣扎的样子。死者身旁地板上有顶礼帽。
福尔摩斯走到尸体前，跪下来全神贯注地检查着。
“你们肯定他身上没有伤痕吗？”福尔摩斯一边问，一边用手指着周围的血迹。
“确实没有。”葛莱森回答道。
“那么，这些血迹一定是另一个人的，也许是凶手的。”福尔摩斯一边说，一边用手解开死者的纽扣仔细检查。他俯下身，用鼻子嗅了嗅死者的嘴唇，又侧过头看了看死者漆皮靴子的靴底。
检查完毕，福尔摩斯说：“可以把尸体送去掩埋了。”
当四个抬担架的人抬起尸体时，一枚戒指从死者身上滚落到地板上。
葛莱森把从死者身上搜到的一些东西给福尔摩斯看，除了这枚戒指，还有一根项链，几张名片和一些零钱。此外还有两封信，一封是寄给死者本人锥伯的，另一封信的收信人是斯坦节逊。同时，还在墙上发现了一个用鲜血写的德文字：“RACHE”。
福尔摩斯非常仔细地测量了墙壁上每一处痕迹间的距离，又用放大镜把墙上的血字一个字母一个字母地观察了一遍，并从地上捏起一撮灰色尘土放到一个信封里。
之后福尔摩斯询问了第一个发现尸体的警察的地址，临走前，他又转身对在场的人说：“据我观察分析，这是一件谋杀案。凶手是个高个中年男子，穿着一双粗皮方头靴子，右手指甲很长，抽的是印度雪茄烟。他是和被害者一同乘坐一辆四轮马车来的。”
人们都面面相觑，露出一种怀疑的神情。
“那么凶手是用什么手段谋杀他的呢？”其中有人问道。
“毒死的。”福尔摩斯斩钉截铁地说完，大踏步走到门口，然后又回过头来补充道，“在德文中，‘RACHE’是复仇的意思。”
在马车上，华生问福尔摩斯：“你怎么知道凶手和被害者是坐四轮马车到那里的？”
福尔摩斯回答说：“一到那里，我首先便看到在马路石沿旁有两道马车车轮的痕迹。由于昨晚下雨之前的一个星期都是晴天，所以，留下这个深深轮迹的马车一定是在昨天夜间到那儿的。”
“这看来好像很简单，”华生说，“但是凶手的身高你又是怎样知道的呢？”
“一个人的身高，十之八九可以从他的步伐的长度上知道。我是在屋外的粘土地上和屋内的尘土上量出那个人步伐的距离的。接着我又发现了一个验算我的计算结果是否正确的办法。一般人在墙壁上写字的时候，很自然会写在和视线相平行的地方。现在墙上的字迹离地刚好六英尺。”
“那他的年龄呢？”华生又问道。
“好的，假若一个人能够毫不费力地一步跨过四英尺半，他决不会是一个老头儿。小花园里的甬道上就有那样宽的一个水洼，他分明是一步迈过去的，而漆皮靴子却是绕着走的，方头靴子则是从上面迈过去的。你还有什么不明白的地方吗？”
“手指甲和印度雪茄烟呢？”华生又追问道。
“墙上的字是一个人用食指蘸着血写的。我用放大镜看出写字时有些墙粉被刮了下来。如果这个人指甲修剪过，决不会是这样的。我还从地板上收集到一些散落的烟灰，它的颜色很深而且是呈起伏状的，只有印度雪茄的烟灰才是这样。一个干练的侦探是不会放过这些细枝末节的地方的。”
在他们谈话的时候，车子不知不觉来到一条巷子的入口。福尔摩斯找到了昨晚发现尸体的警察，警察说他是见这无人居住的房子里有灯光才进去察看的。发现尸体后，出来喊同伴时曾碰到一个高大的醉汉，并描述了醉汉的特征。
“昨晚你碰到的那个醉汉，就是这件神秘案子的线索，现在我们正在找他。看来你错过了一次高升的机会。”福尔摩斯对那个警察说。
在回家的路上，华生忍不住问福尔摩斯：“那个警官说的醉汉和你所想象的罪犯的特征正好吻合，但我不理解这罪犯为什么要去而复返呢？”
“戒指，他回来就是为了这个东西。我们现在可以拿这枚戒指当钓饵，让他上钩。”福尔摩斯胸有成竹地说。
于是福尔摩斯设计在报上刊登于某街拾到戒指招领的广告，内容是：“今晨在布瑞克斯顿路白鹿酒馆和荷兰树林之间拾得结婚金戒指一枚。失者请于今晚八时至九时到贝克街221号B华生医生处领取。”
不料前来认领戒指的竟是位老太婆。在一番交谈后，福尔摩斯暗示华生把戒指还给了她。
这个老太婆说了千恩万谢的话以后，把戒指包好，放入衣袋，然后拖拖拉拉地走下楼去。
她刚出房门，福尔摩斯立刻穿上大衣，匆忙地说：“我要跟着她，她会把我带到凶犯那里去。你别睡，等着我。”
约莫深夜12点钟，福尔摩斯回来了。华生从他的脸色上看出他并没有成功。
福尔摩斯告诉华生，那老太婆出门没走几步，就叫了一辆过路的马车。看见老太婆上车以后，他也跟着跳上了马车后部。
快到目的地时，福尔摩斯先跳下了马车。奇怪的是，马车夫把车停下来，打开了车门，却没有人——老太婆不知什么时候已溜之大吉了。
“难道那个步履蹒跚的老太婆竟能瞒过你和车夫，在行车过程中跳车而逃吗？”华生惊奇地问。
福尔摩斯严肃地说道：“咱们两个才是老太婆呢，竟受了人家这样的骗。他一定是个精明强干的小伙子，还是个了不起的演员，乘我不备，跳车溜走了。”
第二天晚饭时，华生听到过道和楼梯上响起了一阵杂乱的脚步声。
福尔摩斯说：“这是侦缉队的贝克街分队。”话音未落，只见六个在街头流浪的顽童冲了进来。
原来，福尔摩斯早已指示以维金斯为首的这群孩子四处探听消息，他们是来复命的。福尔摩斯奖赏了他们每人一先令，又将他们派了出去。
不久之后，福尔摩斯收到了消息，在一家小旅馆中发现斯坦节逊已被人刺中心脏而死，身上的钱分文不少，脸上被人用血写上了“RACHE”，床边有只小匣子，内有两颗药丸。来到现场后，福尔摩斯说这就是导致锥伯死亡的毒药，他把其中一颗溶水后给一条狗吃，狗立即倒毙而死。福尔摩斯说根据现场观察，对血字的研究及综合情况分析，他已经知道凶手是谁。
{#_page_#}正在这时，门外有人敲门，原来是少年侦缉队的维金斯。
“先生，马车夫已经喊到了。”维金斯举手敬礼说。
福尔摩斯从抽屉里拿出一副钢手铐，对维金斯说：“去叫马车夫来帮我搬箱子。”
房间里只有只小小的旅行皮箱，福尔摩斯把它拉了出来，忙着系箱上的皮带。这时，马车夫走进屋来。
“车夫，帮我扣好这个皮带扣。”福尔摩斯屈膝在那里摆弄着皮箱，头也不回地说。
马车夫紧绷着脸，不大情愿地走向前去，伸出两只手正要帮忙。说时迟，那时快，只听见“喀嚓”一声，马车夫的两只手腕被钢手铐紧紧锁住了。
福尔摩斯突然跳起身来，他两眼炯炯有神地说道：“让我给你们介绍介绍杰弗逊·侯波先生，他就是杀死锥伯和斯坦节逊的凶手。”
面对这一戏剧性的变化，在场的人都惊呆了。这时，马车夫突然挣脱了福尔摩斯的双手，向窗子冲去，窗框和玻璃被撞得粉碎。正当他要钻出去的时候，众人一拥而上，把他揪了回来。
当发觉已无能为力时他便温顺地微笑起来，随即讲述了一个故事。
在北美洲，一支万余人的摩门教徒队伍在迁徙途中救起了濒临死亡的父女俩，条件是必须信仰摩门教。摩门教徒们最后定居于犹他州，建立了城镇庄园。经过十年的努力，获救者约翰已十分富裕，女儿露茜也长成亭亭玉立的美女。露茜与不信仰摩门教的青年猎手侯波相爱，引起了教主的不满。教主命令约翰只能把女儿嫁给教内人，并指定在锥伯和斯坦节逊两人中选一位，否则处死父女俩。锥伯和斯坦节逊都是教中有地位的年轻人，第二天他们就派人包围了庄园。侯波设法救出父女俩远逃。两天后他以为他们已逃离魔掌，不料出外觅食回来时发现约翰被杀，露茜被虏。不久，他听说露茜与锥伯结婚后仅一个月便郁郁而死，于是在露茜下葬前夜潜入灵堂，吻别露茜后取下戒指留念，并发誓要报仇，但一直没有机会下手。五年后，摩门教派内部起了纷争，锥伯与斯坦节逊出走。侯波便盯住他们，两人发觉后东躲西藏到英国。之后，侯波以马车夫身份边谋生边追踪，最终毒死锥伯。斯坦节逊不肯服药出逃，终被侯波刺死。
讲完故事后，侯波说他已经患了动脉血瘤，一旦破裂便会死去，苍天有眼使他能在死前复仇。
就在当天晚上，侯波的动脉血瘤迸裂了。第二天早晨，人们发现他躺在监狱的地板上死了。他的脸上露出平静的笑容。
“你是怎么断定凶手是马车夫，又是怎么找到他的呢？”虽然事情告一段落了，可华生心中的疑团还没有解开。
“其实我早已断定：和锥伯一同走进那个屋中去的不是别人，正是那个赶马车的。因为我从街道上的一些痕迹看出，拉车的马曾经随便行动过，如果有人驾御，是不可能有这种情况的。赶车的人要是不在这个屋中，那么，他又能到哪里去呢？还有一点，凶手不会傻到在一个肯定会泄露他秘密的第三者面前进行一桩蓄谋已久的罪行，这也太荒谬可笑了。最后一点，如果一个人要想在伦敦城中到处跟踪着另外一个人，除了做一个马车夫外，难道还有其他更好的办法吗？考虑了这些问题以后，我就得出这样一个必然的结论来：凶手肯定是一个马车夫。
“如果他曾是马车夫，就没有理由使人相信他会就此不干了。恰恰相反，从他那方面着想，突然改变工作反而更可能引起他人对他的注意。他至少要在一段时间内，会继续干这个行业。如果认为他现在用的是一个化名，这也是没有道理的；在一个没有人知道他真名实姓的国家里，他为什么要改名换姓呢？于是，我就让少年侦缉队到伦敦城每家马车厂去打听，一直到他们找到了我所要找的这个人为止。”
“真是妙极了！”华生听了，不禁大叫起来，“我的大侦探先生，你应该把这个案件写成小说发表。如果你愿意的话，我来帮你写！”
福尔摩斯有点得意地点点头，说：“如果要写的话，这个案子的名称应该叫‘血字的研究’。”