豪華的東方快車正由伊斯坦堡開往歐洲，途中發生了一件離奇的謀殺案。美籍富商Ratchett (李察威麥飾)在他的包廂內被發現身中多刀致死。碰巧名偵探Hercule Poirot (亞爾拔芬尼飾)也乘搭那班列車，他更遇上昔日好友，列車公司的主管 Bianchi (馬田波森飾)，二人於是合力調查。他們推斷Ratchett是在凌晨1時30分左右遇害的，而那段時間列車的所有出入口應已被鎖上，所以兇必然是車上乘客。Poirot憑證據列出一共13名嫌疑犯，當中包括：英軍上校Arbuthnott (辛康納利飾)、瑞典傳教士Greta Ohlsson (英格麗褒曼飾)、死者的秘書及翻譯Hector McQueen (安東尼柏堅斯飾)、匈牙利外交官(Rudolf Andrenyi 伯爵、法籍車長Pierre Michel等。經過Poirot抽絲剝繭、發現原來這13人都和Ratchett有著直接或間接的聯繫，而他們竟全都有著殺死Ratchett的動機。現在、Poirot和觀眾都要苦思這個問題：「究竟誰真正下了手？」