1906 में अपनी पत्नी लुईसा की मृत्यु, प्रथम विश्व युद्ध की समाप्ति से ठीक पहले अपने बेटे किंग्सले की मौत और अपने भाई इनेस, अपने दो सालों (जिनमें से एक साहित्यिक पात्र रैफल्स के रचनाकार ई. डब्ल्यू. हॉर्नंग थे) और युद्ध के कुछ ही दिनों बाद अपने दो भतीजों की मृत्यु के पश्चात कॉनन डॉयल अवसाद में डूब गए। अध्यात्मवाद और कब्र से आगे जीवन के अस्तित्व के प्रमाण का पता लगाने की इसकी कोशिश के समर्थन से उन्हें सांत्वना मिली। विशेष रूप से कुछ लोगों के अनुसार वे ईसाई आध्यात्म को पसंद करते थे और आठवें परसेप्ट - जो नजारथ के जीसस की शिक्षाओं और उदाहरण का पालन करना था, को स्वीकार करने में स्पिरिचुअलिस्ट्स नेशनल यूनियन को प्रोत्साहित किया था। वे प्रसिद्ध असाधारण संगठन द घोस्ट क्लब के एक सदस्य भी थे। उस समय और अब इसका ध्यान असाधारण घटना के अस्तित्व को साबित (या खंडन) करने के क्रम में कथित असाधारण गतिविधियों के वैज्ञानिक अध्ययन पर केंद्रित था।

28 अक्टूबर 1918 को निमोनिया के कारण किंग्सले डॉयल का निधन हो गया, जिसकी चपेट में वे 1916 में सोम्मे के युद्ध के दौरान गंभीर रूप से घायल हो जाने के बाद अपने स्वास्थ्य लाभ के क्रम में आ गए थे। फरवरी 1919 में ब्रिगेडियर जनरल इन्नेस डॉयल की मृत्यु भी निमोनिया से हुई थी। सर आर्थर आध्यात्म के साथ इस कदर जुड़ गए थे कि उन्होंने इस विषय पर प्रोफेसर चैलेंजर पर आधारित एक उपन्यास, "द लैंड ऑफ मिस्ट" लिख डाला था।

उनकी पुस्तक "द कमिंग ऑफ फेयरीज" (1921 से पता चलता है कि वे पांच कोटिंगले परियों की तस्वीरों (जिनका खुलासा दशकों के बाद एक झांसे के रूप में हुआ) की सच्चाई को प्रत्यक्ष रूप से स्वीकार करते थे। उन्होंने परियों और आत्माओं के स्वभाव और अस्तित्व के बारे में सिद्धांतों के साथ उन्हें पुस्तक में पुनर्प्रस्तुत किया। "हिस्ट्री ऑफ स्पिरिचुअलिज्म" (1926) में कॉनन डॉयल ने यूसैपिया पैलेडिनो और मीना "मार्गरी" क्रैंडन द्वारा प्रस्तुत मानसिक पद्धति और आत्मा के मूर्त रूप की प्रशंसा की। इस विषय पर उनकी रचना उनके लघु-कथा संग्रहों में से एक, "द एडवेंचर्स ऑफ शरलॉक होम्स" के कारणों में से एक थी जिसे तथाकथित गुह्यविद्या के कारण 1929 में सोवियत संघ में प्रतिबंधित बार दिया गया था। इस प्रतिबंध को बाद में हटा लिया गया था। रूसी अभिनेता वैसिली लिवानोव ने शरलॉक होम्स के अपने चित्रण के लिए एक ऑर्डर ऑफ द ब्रिटिश एम्पायर का सम्मान प्राप्त किया था।

कॉनन डॉयल एक समय के लिए अमेरिकी जादूगर हैरी हुडिनी के मित्र रहे थे जो स्वयं अपनी प्रिय माँ की मृत्यु के बाद 1920 के दशक में अध्यात्मवादी आंदोलन के विरोधी बन गए थे। हालांकि हुडिनी ने जोर देकर कहा कि अध्यात्मवादी माध्यमों में प्रवंचना का प्रयोग होता था (और लगातार उन्हें धोखाधड़ी के रूप में बताया), कॉनन डॉयल ने स्वीकार किया कि हुडिनी में स्वयं अलौकिक शक्तियां थीं -- यह दृष्टिकोण कॉनन डॉयल की "द एज ऑफ द अननोन" में व्यक्त किया गया था। हुडिनी जाहिर तौर पर कॉनन डॉयल को यह समझाने में असमर्थ रहे कि उनके करतब सीधे तौर पर भ्रम हैं, जो दोनों के बीच एक कड़वे सार्वजनिक बहस का कारण बना गया।

विज्ञान के एक अमेरिकी इतिहासकार रिचर्ड मिलनर ने एक ऐसा मामला प्रस्तुत किया है जिसमें कॉनन डॉयल 1912 के पिल्टडाउन मैन के झांसे के अपराधी रहे हो सकते हैं जब उन्होंने कल्पित होमिनिड जीवाश्म की रचना कर वैज्ञानिक जगत को 40 वर्षों से भी अधिक समय से मूर्ख बनाए रखा। मिलनर का कहना है कि कॉनन डॉयल का एक मकसद था -- अर्थात उनके पसंदीदा मनोविज्ञानों में से एक का असली रूप दिखाने के लिए वैज्ञानिक प्रतिष्ठान से बदला लेना -- और यह कि "द लॉस्ट वर्ल्ड" में झांसे में उनके शामिल होने के संबंध में कई कूटभाषित सुराग मौजूद हैं।

शैमुअल रोजेनबर्ग की 1974 की पुस्तक "नेकेड इज द बेस्ट डिसगाइज" यह व्याख्या करने का दावा करती है कि अपनी संपूर्ण लेखनी में कॉनन डॉयल ने अपनी मानसिकता के छिपे हुए और दबे हुए पहलुओं से संबंधित खुले सुराग छोड़े हैं।
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