ワトスンはすぐにベーカー街へ向かう。ベッドに横たわるホームズはやせ衰え、手は痙攣し、目や頬の状態からすると熱もあるらしい。ワトスンがベッドに近寄ると、ホームズに制止される。病は船乗りから感染したスマトラ島のクーリー（苦力)病で、接触感染するという。ワトスンは構わず診察しようとするが、ホームズはワトスンの腕前が信用できないと拒絶する。さらにホームズは、熱帯病に詳しい医師を連れて来るというワトスンの提案も受け入れず、後で自分が指定する人物を呼んでくるようにと言い張る。その言動は普段のホームズとかけ離れていて、ワトスンが室内にあった象牙の小箱を手に取っただけで絶叫し、自分の持ち物に触るなと逆上して罵るほどである。ワトスンは病でホームズの精神状態がおかしくなっているのだと考え、止むを得ず従うことにする。
診察に来たはずのスミスはホームズを乱暴に起こすと、この病に感染したら助からないと笑う。ホームズは、スミスが甥を殺した疑惑は忘れるから、助けて欲しいと懇願する。スミスは嘲笑し、病の原因は自分の送った象牙の小箱にあると告げる。小箱には開けた者を傷つける仕掛けがあり、甥にもホームズにもその傷から病に感染させたのだという。小箱を回収し、ホームズが死ぬのを見物しようとするスミスに対し、ホームズは弱った囁き声でガス灯を明るくして欲しいと頼む。目が霞んできたのだろうと納得したスミスがガス灯を明るくすると、ホームズは突然普段の声に戻り、次はマッチと煙草が欲しいと言った。
愕然とするスミスに、ホームズは病で瀕死に見えるよう演技していたと明かす。ガス灯の明るさが合図となっていて、部屋にモートン警部が入ってくる。警部はスミスを甥殺しとホームズ殺害未遂の容疑で逮捕した。証拠はないと抗弁するスミスに、ホームズは証人として、隠れていたワトスンを紹介するのだった。