В 1912 году, полемизируя с Гербертом Уэллсом, Конан Дойл утверждал: «Наш рабочий знает: он, как и любой другой гражданин, живёт в соответствии с определёнными общественными законами, и не в его интересах подрывать благосостояние своего государства, подпиливая ветвь, на которой он сам сидит». В том же году он выпустил научно-фантастическую повесть «Затерянный мир», за которой год спустя последовал «Отравленный пояс». Они объединены общим героем – профессором Челленджером. Он учёный-фанатик, увлеченный наукой до гротеска, но при этом по-своему человечный и обаятельный. В плане подготовки к мировой войне, казавшейся неизбежной, писатель призывал возродить поселения йоменов, которые могли бы стать основной силой новых мотоциклетных войск.
В начале 1915 года Конан Дойл издал последнюю повесть о Шерлоке Холмсе «Долина ужаса», которую считают одним из лучших его произведений. В повести фигурирует профсоюзная организация ирландских рабочих в Америке, заодно являющаяся масонской ложей, но в итоге выродившаяся в банду вымогателей и убийц. Из-за сюжета эта повесть не пользовалась благосклонностью у властей и в собрания сочинений не включалась. Ее очередной перевод, после 20-летнего перерыв, был опублиикован в журнале «Смена» в 1986 году, когда одной из мишеней советской пропаганды стало независимое польское профобъединение «Солидарность».
С началом Первой мировой войны писатель хотел пойти добровольцем на фронт, будучи уверенным, что его миссия состоит в том, чтобы подавать личный пример героизма и служения родине. Но его не взяли по возрасту и состоянию здоровья, и Конан Дойл посвятил себя патриотической журналистике. Он предложил создать массовый боевой резерв и организовать отряды гражданского населения для несения «службы по охране железнодорожных станций и жизненно важных объектов, помогать в возведении фортификаций и выполнять многие другие боевые задачи». У себя в Кроуборо (графство Сассекс) Дойл занялся организацией подобных отрядов и в первый же день поставил под ружьё 200 человек. Затем он расширил сферу своей практической деятельности до Истборна, Ротерфорда, Бакстеда и вошёл в контакт с Ассоциацией по подготовке добровольческих подразделений, пообещав предоставить ей полмиллиона волонтёров. Но столько ему навербовать, конечно, не удалось. Он резко критиковал германские преступления на оккупированных территориях и нарушения немцами законов и обычаев войны. Писатель воздерживался от всякой критики британского правительства и командования, равно как и союзников по Антанте, считая своим долгом поддерживать боевой дух солдат. Брат, сын и два племянника Конан Дойла погибли на фронте. В конце войны он стал активным проповедником спиритуализма и пытался доказать подлинность фотографий «фей из Коттингли». Конан Дойль также верил в реальность «проклятия фараонов», которое будто бы настигает всякого, кто прикасался к их могилам.
Последним большим произведением писателя стал научно-фантастический роман «Маракотова бездна», вышедший в 1929 году. Здесь профессор Маракота со своими спутниками – биологом Сайресом Хедли и механиком Биллом Сканлэном – опускается с помощью аппарата типа батисферы в глубоководную впадину Атлантического океана в 200 милях юго-западнее Канарских островов, где открывает затонувший город, населённый потомками атлантов. Исследователи знакомятся с культурой и бытом жителей глубин, а также с флорой и фауной дна океана. Затем они поднимаются на поверхность океана с помощью шаров, наполненных лёгким газом. В последних двух главах в одном из заброшенных храмов путешественники встречают зловещего «Владыку Тёмной Стороны», бессмертного и всемогущего, который собирается уничтожить потомков атлантов. Однако профессору Маракоту с помощью мистических сил удаётся изгнать это «воплощение зла». Владыка Темной Стороны заявлял: «Я в силах повелевать умами. Я властвую над скопищем черни. Я всюду, где затевают злое дело. Я был с гуннами, когда они превратили в развалины пол-Европы. Я был с сарацинами, когда они именем веры подняли на мечи всех непокорных. Я вышел из дому в Варфоломеевскую ночь. Я поощрял работорговлю. Это мой шепоток обернулся кострами для десятка тысяч сморщенных старух, которых дурачьё именовало ведьмами. Это я в образе закопчённого верзилы вел парижскую чернь по залитым кровью улицам (намек на Парижскую коммуну 1871 года, распорядившуюся поджечь несколько исторических парижских зданий в разгар боев с версальцами. –
Вторую половину 1920-х годов писатель провёл в путешествиях, побывав на всех континентах, чтобы проповедовать «…возрождение религии и того непосредственного, практического спиритизма, который есть единственное противоядие от научного материализма».