Ο πλούσιος Αμερικανός Ρούφους Βαν'Αλντιγκ ανησυχεί για την κόρη του Ρουθ. Ο γάμος της με τον απένταρο ξεπεσμένο 'Αγγλο αριστοκράτη Ντέρεκ Κέτερινγκ πλησιάζει στο τέλος του, ιδίως απ' τη στιγμή που ο Ντέρεκ απατά τη σύζυγό του.

Ο Ρούφους θα φτάσει στο σημείο να στείλει τον γραμματέα του στο γαμπρό του, με σκοπό να τον εξαγοράσει, για ν' αφήσει ήσυχη την κόρη του. Και για να τονώσει το ηθικό της κόρης του, της δίνει το πολύτιμο και διάσημο περιδέραιο με τα ρουμπίνια της «Φλεγόμενης Καρδιάς». Ωστόσο, την προειδοποιεί, να προσέχει και να μην το πάρει μαζί της στο εξωτερικό. Εκείνη, όμως, αγνοεί την προειδοποίησή του και το παίρνει στο ταξίδι της με το «Γαλάζιο Τρένο», απ' το Λονδίνο στη Νίκαια, όπου πάει για να συναντήσει τον πρώην εραστή της, κόμη Αρμάν ντε λα Ρος.

Στο ίδιο τρένο συνταξιδεύει η Κάθριν Γκραίη, που μόλις έχει κληρονομήσει ένα σημαντικό χρηματικό ποσό, έπειτα απ' το θάνατο του εργοδότη της, καθώς και ο δαιμόνιος μικρόσωμος ντετέκτιβ με τα τσιγκελωτά μουστάκια, ο Ηρακλής Πουαρό, που σύντομα θα χρειαστεί να διαλευκάνει μια δολοφονία.