في صباح يوم شتاء قارص في سوريا، كان قطار الشرق السريع بيستعد للانطلاق من حلب. كان القطار مزدحم بشكل غير معتاد في الوقت ده من السنة. وسط الركاب، كان فيه المحقق البلجيكي المشهور، هرقل بوارو. قبل ما يتحرك القطار، ظهر راكب أمريكي غريب اسمه السيد راتشيت وطلب من بوارو إنه يحميه مقابل مبلغ كبير من الفلوس. بوارو رفض ده لأنه محبش ملامح راتشيت. القطار اتحرك، وركاب مقصورة النوم استقروا في أماكنهم. بعد فترة من السفر، ووسط الليل، القطار اضطر يقف فجأة بسبب تراكم تلج كتير على السكة. وفي الليلة دي، وفي عز التلج، ارتكبت جريمة قتل بشعة. السيد راتشيت، الراكب اللي طلب حماية بوارو، اتلقى مقتول في مقصورته، ومطعون بسكين طعنات كتير. القطار كان واقف في مكان معزول، والتلج مانع أي حد يدخل أو يخرج. ده خلى القضية تبقى "غرفة مغلقة" بمعنى الكلمة. طلب السيد بوك، صديق بوارو ومدير الشركة اللي بيمتلك القطار، من بوارو إنه يتولى التحقيق في الجريمة دي. بوارو وافق، وبدأ يستجوب كل الركاب والخدم الموجودين في مقصورة النوم. التحقيق كشف حاجات غريبة. باب مقصورة راتشيت كان مقفول من جوه. شباك المقصورة كان مفتوح. جروح الطعنات اللي في جسم راتشيت كانت مختلفة في قوتها واتجاهها، وده كان بيشير لأن أكتر من شخص شارك في عملية القتل. اتلقت مناديل، منظف غليون، وزر يخص يونيفورم في مقصورة قريبة من راتشيت. السيد راتشيت نفسه كان بيبعت له خطابات تهديد. أثناء التحقيق، بوارو والآخرين اكتشفوا إن السيد راتشيت الحقيقي هو راجل اسمه كاسيتي. وكاسيتي ده كان هو المسئول عن قضية اختطاف وقتل الطفلة ديزي أرمسترونج المشهورة في أمريكا قبل سنين. كاسيتي قدر يهرب من العقاب بالفلوس والسلطة، وده سبب كوارث كتير لعيلة أرمسترونج، زي وفاة والدة ديزي ووالدها. مع استمرار الاستجوابات، بوارو بدأ يكتشف إن كل الركاب الموجودين في قطار النوم، تقريباً كلهم، ليهم علاقة بعيلة أرمسترونج أو قضية ديزي المأساوية. منهم سكرتير كاسيتي اللي كان ابنه ليه علاقة بالقضية، والخادم بتاعه اللي كان جندي سابق مع والد ديزي، والسيدة هابارد اللي اكتشف بوارو إنها هي الممثلة المشهورة ليندا أردن، جدة ديزي ووالدة والدتها. كمان كانت المربية السويدية (ممرضة ديزي)، والأميرة الروسية (عرابة والدة ديزي)، والكونت والكونتيسة الهنغاريين (الكونتيسة هي أخت والدة ديزي)، والعقيد الإنجليزي (صديق والد ديزي)، والبوليس الأمريكي اللي كان في القضية (واللي عامل نفسه محقق خاص)، وبياع العربيات الإيطالي (اللي كان سائق في بيت أرمسترونج)، والمربية الإنجليزية، والخادمة الألمانية (طباخة في بيت أرمسترونج). حتى ناظر القطار، بيير ميشيل، كان أب لخادمة في بيت أرمسترونج انتحرت بسبب القضية. بوارو لقى أدلة كتير بتشير لوجود أكتر من قاتل. بعد ما جمع كل الخيوط، بوارو عرض حلين ممكنين للقضية على السيد بوك والدكتور كونستانتين. الحل الأول، وهو الحل السهل والمنطقي، بيقول إن فيه قاتل غريب دخل القطار من برا ونفذ الجريمة وهرب، لكن ده مستحيل بسبب التلج اللي حاصر القطار. الحل التاني اللي وصله بوارو، وهو الحل الغريب لكن المدعم بالأدلة، هو إن كل الركاب المتورطين في القضية كانوا مشاركين في قتل كاسيتي. هم كانوا بيمثلوا هيئة محلفين مصغرة، وكل واحد منهم نفذ جزء من العقاب العادل اللي شايفينه يستحقه كاسيتي على جريمته ضد ديزي وعيلتها. كل واحد فيهم طعنه طعنة واحدة. الأدلة المختلفة (الجروح، الأدوات المتلئية) كانت بتشير للحل ده. السيدة هابارد (ليندا أردن) كانت هي اللي خططت للجريمة دي ونظمتها. بوارو ترك للسيد بوك والدكتور كونستانتين حرية اختيار أي حل هيقدموه للبوليس اليوغوسلافي. وبما إن الحل الأول مستحيل من ناحية الحقائق المادية (مستحيل حد يخرج أو يدخل)، والحل التاني بيشمل كل الركاب اللي أساساً كانوا بيستحقوا العقاب بطريقة تانية (زي ما والدة ديزي كانت بتستحق العقاب على انتحارها)، فغالباً هيتم تقديم الحل الأول للبوليس، وبكده المتهمين الحقيقيين مش هيتعاقبوا على القانون.