ポワロは、思いもよらぬ遺産を手にしたばかりの女性キャサリンと知り合う。偶然にも2人は、同じニース行きのブルー・トレインに乗る予定だった。そのブルー・トレインの中で石油王ヴァンオールデンの娘ルースが殺害され、彼女が持っていた曰くつき宝石【炎のハート】が消える。狙われたのはルースか?それとも彼女と客室を交換していたキャサリンか?列車には、2人のどちらかに殺人の動機を持つ人々が多く乗り合わせていた。