正处交通运行淡季却意外爆满的火车，席位一票难求。小胡子侦探波洛不知不觉中卷入了火车上一场扑朔迷离的案件中：一位美国富豪在车上被离奇谋杀，大侦探波洛接手此案。随着调查的深入，更多的细节也浮出水面：这个富豪曾是一个绑架犯，在残忍地杀害一名小女孩后，拿着高额赎金继续逍遥法外。而那个小女孩的母亲当时怀有身孕，因不堪打击，不久诞下一名死胎撒手人寰，那个小女孩的父亲也伤心欲绝开枪自杀。小女孩家的保姆因为被怀疑有严重嫌疑，不堪盘问，最后跳楼寻了短见。而导致这场悲剧的绑架犯也就是如今的死者，在生前曾收到过不少恐吓信，这起凶杀案到底是这个绑架犯以前出卖过的对头干的，还是一个私人的报复行为呢？