El lujoso Tren Azul atraviesa regularmente Francia para llevar a sus selectos pasajeros a la Costa Azul. Sin embargo, en su último trayecto, también viaja la muerte. Cuando el tren llega a su destino, la hija de un magnate estadounidense del petróleo aparece brutalmente asesinada en su compartimento. Llevaba consigo un collar con el mayor rubí del mundo, el «Corazón de Fuego», y naturalmente la joya ha desaparecido. El consternado padre de la chica contrata a Hercule Poirot para que resuelva el caso.