大侦探波洛乘上东方快车，夜间三次被吵醒，第二天清晨便发现同车的美国富商雷切特被人谋杀，死者被戳了12刀。波洛根据他所观察到的各种可疑迹象以及同车人士的讯问，并结合美国实行的12人陪审团制度等情况进行逻辑推理，成功地揭开了一起“集体复仇”奇案。

波洛到访伊斯坦布尔之际，替英国军方解决了一起复杂的案件。在返回伦敦的途中，他遇到了老友国际客车公司的董事Bouc先生，他为波洛在最后一刻订到了东方快车的车票。在列车上，波洛遇到了形形色色的乘客，其中有一位凶残的美国富商Samuel Ratchett告诉波洛自己的生命受到威胁，他愿意支付重金让波洛保护自己，但却遭到了波洛的拒绝。第二天清晨醒来之际，波洛发现列车受困于暴风雪中而Ratchett已经在自己的包厢内身亡。在Bouc先生和医生Constantine的协助下，波洛开始对凶案展开调查……