En décembre 1935, le célèbre train de l'Orient-Express quitte Istanbul à destination de Calais, qu'il atteindra au terme de trois jours de voyage. Pressé de rentrer à Londres, Hercule Poirot, le détective belge, a pu trouver une place au tout dernier moment. Le train s'ébranle. L'un des passagers, Ratchett, un riche Américain, vient trouver Hercule Poirot et lui raconte qu'une terrible menace pèse sur sa propre personne. Au matin, Ratchett est retrouvé mort, le corps lardé de coups de couteau. L'assassin est forcément parmi les voyageurs puisque le wagon à destination de Calais est verrouillé et séparé du reste du train. C'est alors qu'Hercule Poirot entre véritablement en scène, à la recherche du moindre indice qui lui permettrait de retrouver la trace du meurtrier…

Sur le point d’épouser la belle Arlena, une actrice, Horace Blatt lui a fait présent d’un bijou de grande valeur. Mais, la fiancée a rompu sa promesse et rendu le cadeau. Peu après, Blatt découvre qu’il n’a plus qu’un faux en sa possession. Hercule Poirot accepte de récupérer le vrai bijou. Il se rend donc sur la petite île de l’Adriatique où Arlena, devenue entre‐temps madame Marshall, doit bientôt séjourner. Il découvre dans son hôtel toute une collection de personnages plus ou moins insignifiants qui se connaissent et qui ont tous une bonne raison d’en vouloir mortellement à Arlena. Celle‐ci ne tarde pas, d’ailleurs, à être assassinée…

Le village de St Mary Mead est en émoi depuis l’arrivée d’une équipe de cinéma venue tourner un film sur Elizabeth 1er et Marie Stuart. Cette dernière est incarnée par la grande vedette hollywoodienne Marina Gregg-Rudd. Au cours d’une fête organisée en leur honneur, une villageoise est retrouvée empoisonnée peu après avoir parlé à son idole de toujours. L’inspecteur Craddock, membre de Scotland Yard et fervent cinéphile, est dépêché en urgence pour résoudre cette enquête. Pour cela, il peut compter sur l’appui de sa tante détective amateur, Miss Marple, bien décidée à connaître le fin mot de l’histoire…