Głównym bohaterem Morderstwa w Orient Expressie jest detektyw Hercules Poirot. Wraca on właśnie ze swojej kolejnej podróży, podczas której mierzył się z zagadką kryminalną. Z Azji jedzie słynnym, a przez to bardzo popularnym pociągiem – Orient Express. Nie dziwi więc, że po znalezieniu się w pociągu detektyw ze smutkiem stwierdza, że wszystkie miejsca są zajęte. Pomaga mu jednak pan Bouc, który znajduje dla detektywa wolny przedział. Poirot długo nie musi czekać na kolejną ofertę pracy. W pewnym momencie podróży dosiada się do niego Samuel Ratchett, amerykański milioner, który od jakiegoś czasu otrzymuje niepokojące pogróżki. Mężczyzna chce znaleźć ich autora i rozprawić się z nim. Proponuje Poirotowi bardzo wysokie wynagrodzenie za podjęcie zlecenia, detektyw nie chce się jednak go podjąć. Sposób bycia i zachowanie Ratchetta od razu go do niego zniechęcają, detektyw nie zamierza więc świadczyć usług na rzecz kogoś, kogo nie darzy sympatią. Ratchett go w jakimś stopniu niepokoi.
Następnego dnia po rozmowie między mężczyznami okazuje się, że Ratchett został zamordowany. Jego zwłoki zostały odnalezione w przedziale, który staje się miejscem zbrodni. Wiele wskazuje na to, że bohater został zasztyletowany w ataku i napadzie ogromnych emocji. Ciało jest bowiem w okropnym stanie. Po pierwszym szoku zaczynają padać podejrzenia. Kierują się one przede wszystkim w stronę pasażerów wagonu, którym podróżował Ratchett. Okazuje się bowiem, że drzwi do innych wagonów były zamknięte, więc sprawca nie mógłby łatwo uciec z miejsca zbrodni. Pociąg natomiast znajduje się właśnie w okolicy Bałkanów, gdzie utknął tej samej nocy z powodu ogromnych śnieżnych zasp. Detektyw Poirot podejmuje się prowadzenia śledztwa. Wykorzystuje obecność pana Bouca i prosi go o wsparcie w poszukiwaniach mordercy. Do zespołu zaprasza także pana Constantine’a – greckiego lekarza, który wydaje się bezcennym wsparciem nie tylko w kontekście analizy ran zadanych Ratchettowi. Zespół śledczych rozpoczyna przesłuchania 12 - osobowej grupy podróżujących razem z Ratchettem w tym samym wagonie.
Poirot przesłuchuje wszystkich bardzo dokładnie, okazuje się jednak, że właściwie każdy z pasażerów ma bardzo mocne alibi, potwierdzające jego niewinność. Oczywiście każdy każdego próbuje oczernić, zrzucając tym samym z siebie ciężar podejrzeń. Podczas rozmów okazuje się, że właściwie każdy z pasażerów widział innego pasażera poza przedziałem, gdzie dokonano zbrodni. Nie ułatwia to pracy Poirotowi, który się jednak nie poddaje i bardzo uważnie śledzi wszystkie opowieści. W międzyczasie okazuje się, że ofiara to nie amerykański milioner, a poszukiwany przez wielu przestępca Cassetti. Niepokojące przeczucia Poirota z rozmowy z nim stają się więc zrozumiałe, kiedy odnajduje on kawałek notki o porwaniu Daisy Armstrong. Casetti to przestępca dowodzący szajce porywaczy. Słynny stał się przede wszystkim podczas morderstwa córki rodziny Armstrongów – Daisy. Wiadomość o tym nieszczęściu sprowokowała przedwczesny poród u matki Daisy, która była w zaawansowanej ciąży. Zarówno matka, jak i córka zmarły. Na tym rodzinna tragedia się jednak nie skończyła – nieszczęśliwy mąż i ojciec, dowiedziawszy się o wszystkim, popełnił samobójstwo. Historia ta była bardzo głośna i wstrząsnęła całym światem, rodzina Armstrongów była bowiem powszechnie znana i bardzo ceniona. W świetle tych informacji pojawia się u Poirota pytanie, czy ktoś w wagonie nie rozpoznał Cassettiego pod maską amerykańskiego milionera i nie postanowił samodzielnie wymierzyć sprawiedliwości za to, co przydarzyło się Armstrongom.
Poirot przedstawia zgromadzonym dwie możliwości. Albo do pociągu wdarł się ktoś zupełnie obcy i zamordował Cassettiego, albo morderstwu winni są wszyscy pasażerowie tego wagonu. Ostatecznie cała 12-osobowa grupa przyznaje się do morderstwa. Nie wzięła w nim fizycznie udziału jedynie hrabina Andrenyi – tak naprawdę siostra małej córki Armstrongów, która jako młoda kobieta nie była w stanie wziąć udziału w morderstwie. Zastąpił ją jednak mąż. Okazuje się, że każda z pozostałych 10 osób była w jakiś sposób związana z Armstrongami, a całe morderstwo zostało dużo wcześniej zaplanowane.
Poirot po rozwikłaniu zagadki stoi przed bardzo ciężkim wyborem – może zgłosić wszystko jugosłowiańskiej policji albo złożyć zupełnie inne zeznania. Wybór nie jest prosty, ponieważ z jednej strony liczy się prawdomówność detektywa, z drugiej – zrozumienie dla racji bohaterów, którzy zdecydowali się wymierzyć sprawiedliwość własnymi rękami. Poirot docenia także misterność całego planu. Zatrudnienie MacQueena i Mastermana u Rachetta, a także idealne dopasowanie do jego harmonogramu i lojalność wobec siebie wszystkich uczestników zbrodni. Cała grupa jest świadoma, że mimo perfekcyjnego opracowania alibi dla każdego teraz trudno będzie o oczyszczenie się z zarzutów. Mimo iż Linda Arden próbuje wziąć na siebie całą winą i przedstawić się jako pomysłodawczyni całego projektu, Poirot w to nie wierzy.
Nie bez podziwu detektyw patrzy także na umiejętności aktorskie całej grupy, która przecież od początku udawała, że się nie zna. Docenia także ich odwagę kontynuowania planu, nawet w momencie, gdy on, jako nieprzewidziany element, pojawił się w wagonie i zajął w nim ostatnie miejsce. Okazuje się, że każdy z morderców (poza księżną) zadał ofierze po jednym ciosie, stąd też makabryczny stan zwłok odkrytych przez Poirota. W rozmowie z detektywem mordercy ujawniają, że wybór 12 „przysięgłych” także nie był przypadkowy i nawiązywał do ich poczucia sprawiedliwości. Okazuje się także, że w planach było także upozorowanie ucieczki rzekomego mordercy. Plany jednak pokrzyżowała obecność Poirota, a przede wszystkim utknięcie pociągu w śnieżnych zaspach.
Poirot po odsłonięciu całej intrygi postanawia jednak nie wydawać morderców. Zdaje się rozumieć ich lojalność w stosunku do rodziny Armstrongów oraz potrzebę samodzielnego wymierzenia sprawiedliwości, skoro nie zrobili tego śledczy. Detektyw decyduje się na przedstawienie policji wersji o niezidentyfikowanym mordercy, któremu niepostrzeżenie udało się zbiec po morderstwie. Nikt poza wtajemniczonymi nie poznaje więc prawdziwych okoliczności śmierci Ratchetta.
"Na środku podłogi leżały zwłoki mężczyzny. Był niewiele ponad średniego wzrostu. Zaatakowano go z dziką, niewiarygodną brutalnością. Na jego ramionach...
W rezydencji Chimneys zostaje zastrzelony pretendent do tronu Herzoslovakii - książę Michael Obolovitch. Trzeba jednak to zatuszować, by zapobiec rewolucji...