All’inizio del romanzo, due uomini, Utterson e il suo lontano parente Richard Enfield, camminano tranquillamente per le strade di Londra. Inizialmente silenziosi, i due passano davanti alla misteriosa porta di un sinistro edificio ed Enfield inizia a raccontare la storia di un fatto strano legato a quella porta. Una notte, tornando a casa, Enfield si era imbattuto in un uomo basso e deforme che aveva calpestato una bambina che si stava recando a chiamare un dottore. La famiglia della bambina ed Enfield avevano preso l’uomo misterioso e, invece che chiamare la polizia, avevano deciso di costringerlo a dare alla famiglia una consistente somma di denaro. Disposto ad accettare il compromesso, l’uomo aveva aperto la porta misteriosa, era entrato nell’edificio e aveva fatto ritorno con un assegno che riportava non il suo nome, ma quello del rispettabile dottor Jekyll. Nonostante Enfield si fosse aspettato che l’assegno fosse contraffatto, si era dimostrato autentico.
Dopo aver udito la storia, Utterson fa ritorno a casa sua, dove inizia a esaminare il misterioso testamento del suo cliente nonché amico, il dottor Henry Jekyll, che l’uomo ha di recente depositato. Nel testamento si dispone che, se il dottor Jekyll fosse morto, i suoi beni, piuttosto considerevoli, sarebbero passati al signor Edward Hyde, che Utterson non ha mai incontrato e che presume sia l’uomo misterioso della storia di Enfield. Un aspetto ancora più strano del testamento è che questo prevede che, in caso Jekyll sparisse per più di tre mesi, Hyde avrebbe ereditato immediatamente i beni dell’uomo. Utterson si accorge inoltre che la porta misteriosa è collegata alla casa dell’amico. Giunge alla conclusione che Hyde stia ricattando Jekyll e decide di andare alla ricerca dell’uomo per capirne il motivo. Quando riesce a scovarlo, Hyde si comporta inizialmente in modo civile, per poi arrabbiarsi quando Utterson porta avanti la conversazione, spingendosi a sondare il rapporto che intercorre tra lui e il dottor Jekyll.
Un anno dopo, Edward Hyde uccide brutalmente Sir Danvers Carew picchiandolo con un bastone. Con l’aiuto di Utterson, la polizia giunge all’appartamento di Hyde. L’appartamento è stato messo a soqquadro e molte carte sono state bruciate. Dopo essersene andato, Utterson si reca da Jekyll, accusandolo di aver aiutato un omicida a nascondersi. Jekyll sostiene di voler più avere nulla a che fare con Hyde e di aver messo fine al loro rapporto. Jekyll afferma poi di avere in suo possesso una lettera d’addio di Hyde. Utterson esamina la lettera e il suo assistente, il signor Guest, scopre che la calligrafia, per quanto leggermente alterata, combacia con un invito a cena scritto da Jekyll. Con rabbia, Utterson immagina che Jekyll abbia contraffatto la lettera per proteggere un assassino.
Passa altro tempo e si scopre che, sebbene Hyde non sia stato rintracciato, Jekyll è diventato sempre più socievole, tornando all’uomo che era ai giorni precedenti a Hyde di ritrovi con amici e incontri intellettuali. Un giorno Utterson partecipa a una cena a casa di Jekyll e vede che è presente anche il dottor Lanyon. Poco tempo dopo, Jekyll si isola e il Lanyon si ammala gravemente per via di uno shock e muore. Dopo la sua morte, Utterson riceve istruzioni da Lanyon che deve leggere solo dopo la morte di Jekyll o la sua sparizione. Qualche tempo dopo questi eventi misteriosi, Enfield e Utterson passeggiano nuovamente vicino alla porta misteriosa e intravedono il Jekyll, che ormai si fa vedere di rado, seduto vicino a una finestra della stanza. Gli uomini conversano brevemente, ma all’improvviso Jekyll viene colto da una sorta di spasmo e chiude bruscamente la finestra. Enfield e Utterson sono turbati dall’inquietante aspetto che il volto di Jekyll ha assunto poco prima di nascondersi.
Circa una settimana dopo, Richard Poole, il fedele maggiordomo di Jekyll, si reca da Utterson. Poole riferisce a Utterson che Jekyll si è rinchiuso nel suo studio, da cui hanno iniziato a sentirsi strani rumori, come pianti e passi incessanti che continuavano a fare avanti e indietro. Jekyll ha comunicato con Poole solo tramite alcuni biglietti in cui gli chiedeva disperatamente di procurargli una specifica medicina. Utterson accetta di aiutare Poole e lo segue fino alla casa di Jekyll. I due uomini buttano giù la porta dello studio in cui Jekyll si è rintanato e vi rinvengono il cadavere di Hyde. Utterson e Poole immaginano si sia suicidato poco prima che irrompessero nella stanza. Iniziano quindi a perquisire la casa, alla ricerca del corpo di Jekyll o prove della sua morte, ma non riescono nel loro intento. Tornati allo studio di Jekyll trovano una grande busta indirizzata a Utterson, in cui vi è un biglietto in cui Jekyll invita a leggere prima la lettera di Lanyon e poi, se desidera saperne di più, di leggere la sua confessione, contenuta in una busta che Poole porge a Utterson.
Utterson legge il resoconto di Lanyon, che inizia con la descrizione di una strana lettera che Lanyon ha ricevuto da Henry Jekyll la notte successiva alla cena tenutasi presso la residenza dell’uomo. La lettera esortava Lanyon a recarsi a casa di Jekyll e a prendere uno specifico cassetto nel suo studio. Dopodiché, un messaggero si sarebbe presentato a casa di Lanyon per conto di Jekyll per prelevare il contenuto di cassetto, che consisteva in alcune polveri, una fiala e un quaderno. Lanyon racconta di aver seguito le istruzioni, convinto che Jekyll fosse impazzito. A presentarsi a casa di Lanyon era stato il signor Hyde, il cui aspetto era particolarmente curioso, dal momento che indossava abiti troppo grandi per lui. Lanyon consegna a Hyde gli ingredienti e questi gli chiede se voglia oppure non voglia vedere il risultato finale degli incarichi affidatigli da Jekyll. Lanyon, incuriosito, accetta. Hyde mischia gli ingredienti del cassetto creando una pozione, che beve, trasformandosi nel dottor Jekyll davanti agli occhi sbalorditi di Lanyon: profondamente turbato dalla pura malvagità di Jekyll, lo shock lo porta ad ammalarsi e addirittura alla morte.
Dopo aver letto le parole di Lanyon, Utterson legge la confessione di Jekyll sul suo esperimento fallito. Jekyll credeva che gli esseri umani fossero composti da due parti separate, una buona e una cattiva, che vivono in un perenne e innato conflitto. Piano piano, Jekyll aveva iniziato a condurre un esperimento per tentare di separare questi due aspetti della natura umana. I suoi esperimenti lo avevano quindi portato a creare una pozione, che lo trasformava in Edward Hyde e che lo faceva ritornare Henry Jekyll. Questo esperimento straordinariamente riuscito segna l’inizio per Jekyll della sua esplorazione dell’altro sé, un uomo perfettamente a suo agio nel comportarsi in modo moralmente deplorevole. Jekyll decide di chiamare questo uomo Edward Hyde.
Per qualche mese l’esperimento va avanti finché un giorno, racconta Jekyll, “mi addormentavo come Henry Jekyll e mi risvegliavo come Edward Hyde”. Jekyll, allarmatosi per essersi trasformato senza l’ausilio della pozione, aveva iniziato a temere che Hyde potesse prendere irrimediabilmente il sopravvento. Temendo inoltre di essersi spinto troppo oltre, Jekyll aveva preso la decisione di rinunciare alla libertà di Hyde e per due mesi aveva mantenuto esclusivamente l’identità del dottor Jekyll. Purtroppo, però, il desiderio di commettere atti malvagi lo aveva consumato e aveva quindi bevuto ancora una volta la pozione e durante quella trasformazione Hyde aveva ucciso Carew. Siccome Hyde era diventato un ricercato, Jekyll aveva giurato di non trasformarsi mai più e aveva iniziato a cercare di rimediare al male che la sua parte malvagia aveva causato.
Purtroppo però, Jekyll aveva ormai dato troppo potere al suo alter ego e Hyde era diventato una parte inalterabile di Jekyll, si era rafforzato grazie alle molte trasformazioni e ai suoi atti malvagi. Una notte, ripensando alle azioni di Hyde, Jekyll si era trasformato spontaneamente in lui, e, visto che nessuno dei suoi domestici era a conoscenza della sua doppia identità, si era reso conto che non avrebbe potuto camminare per casa sua fino al laboratorio per recuperare gli ingredienti della pozione ed è per questo motivo che aveva mandato quella lettera urgente a Lanyon. Solo dopo essersi ritrasformato con successo in Jekyll, era finalmente tornato a casa. Ogni volta che si addormentava, tuttavia, ridiventava Hyde. Ben presto, le pozioni avevano smesso di funzionare, anche quelle doppiamente più potenti, e Jekyll aveva esaurito una specifica sostanza necessaria. Rinchiusosi nel suo studio senza permettere ai domestici di vederlo, Hyde, disperato, aveva dato l’ordine di cercare per tutte Londra gli ingredienti per la pozione, ricerca conclusasi in un fallimento. Quando Poole e Utterson avevano quindi fatto irruzione nella stanza, Hyde si era ucciso, liberando così sia Jekyll che Hyde.
