La storia di Londra (omicidio di John Openshaw):
* Giovanni Openshaw: Un uomo che fugge dall'America in Inghilterra, temendo per la sua vita. Viene ucciso da un misterioso aggressore.
* Sherlock Holmes: Il brillante detective che indaga sull'omicidio di Openshaw.
*Dott. Watson: Fedele compagno di Holmes e narratore della storia.
* Ispettore MacDonald: Detective di Scotland Yard che inizialmente indaga sull'omicidio di Openshaw.
La storia americana (La valle della paura):
* McMurdo: Uno straniero apparentemente affascinante che arriva nella città mineraria americana di Vermissa, che in seguito si rivelerà essere la mente dietro la "Valle della Paura".
* Ettie Shafter: Una giovane donna attratta dal fascino di McMurdo ma che in seguito diventa il bersaglio delle sue macchinazioni.
* "Capo" McGinty: Lo spietato leader di un'organizzazione criminale segreta conosciuta come i "Scowrers" a Vermissa.
* William "nero": Un membro dei Vendicatori e una delle figure chiave dell'organizzazione.
* "Il vecchio" (Edward Lyon): Un detective in pensione sopravvissuto alla "Valle della Paura" e aiuta Holmes a risolvere il mistero.
* Padre Ignatius Gallaher: Un prete cattolico di Vermissa che è a conoscenza delle attività criminali dei Vendicatori e assiste Holmes.
* Cecil Barker: Un giovane che si ritrova nel fuoco incrociato delle attività dei Vendicatori e diventa una figura chiave nelle indagini.
Personaggi secondari:
*Sig. Hudson: La padrona di casa al 221B di Baker Street, residenza di Holmes e Watson.
*Il signor. Douglas: Un editore di giornali che fornisce informazioni sui Vendicatori.
* Il colonnello: Un ufficiale militare coinvolto nelle indagini.
Il romanzo fonde perfettamente le due trame, rivelando come gli eventi nella Valle della Paura siano collegati all'omicidio di Openshaw a Londra.