Doyle è stato colto da un improvviso attacco cardiaco mentre si trovava nella sua casa in campagna a Windlesham, Crowborough, il 7 luglio 1930, a 71 anni. Al suo capezzale lo assistevano il figlio Adrian e la sua seconda moglie Jean Elizabeth Leckie, per un ultimo saluto a uno dei padri del giallo. Le sue ultime parole, rivolte alla moglie, furono: «Sei meravigliosa, moglie mia».