Όταν κλείνετε κουκέτα σ’ ένα νυχτερινό τρένο, προσέχετε με ποιους συνταξιδεύετε. Όταν στο κουπέ σας βρίσκουν μια γυναίκα στραγγαλισμένη, θυμηθείτε με ποιους συνταξιδέψατε. Όταν δολοφονούνται όλοι οι συνεπιβάτες σας, φυλαχτείτε. Αν ο δολοφόνος δεν είστε εσείς, έχετε μπλέξει για τα καλά.
Έξι άγνωστοι μεταξύ τους επιβάτες ταξιδεύουν στο ίδιο κουπέ με το νυχτερινό τρένο από τη Μασσαλία για το Παρίσι. Όταν το τρένο φτάνει στο Παρίσι, μια όμορφη νεαρή γυναίκα παραμένει ξαπλωμένη στην κουκέτα της. Δεν είναι στην αγκαλιά του ύπνου, ούτε καν στην αγκαλιά ενός από τους πολλούς εραστές της. Είναι νεκρή. Και οι συνεπιβάτες της εξαφανισμένοι. Το δυσάρεστο έργο της αναζήτησης του δολοφόνου ανατίθεται σε έναν κουρασμένο από το έγκλημα αστυνομικό επιθεωρητή ονόματι Αντουάν Πιερ Εμίλ Γκρατσιανό, με το παρατσούκλι «Γκράτσι». Η αστυνομία αναζητά τους υπόλοιπους επιβάτες του κουπέ, οι οποίοι δολοφονούνται ο ένας μετά τον άλλον…
