飛行員林白不滿20周的兒子黛西遭遇了劫匪綁架，索要贖金5萬美金，林白幾經周折，終於湊夠了五萬美金，準備聯繫綁匪要人，等來的卻是兒子的屍體。
兇手被抓到了，但是因為兇手突然暴富，請來了最擅長辯護的辯護人，最終兇手被宣判無罪，當場釋放。但是因為這個案子，死了很多人，黛西、黛西的父親母親、還有黛西的傭人。受害者死去，兇手卻逍遙法外。
多年之後，兇手看似已經改邪歸正，開始遊走於世界各地，收購古物，因為古物最為值錢，而且他還將自己身上的紋身全部洗去，看似要改邪歸正。
他登上了世界上最豪華的東方列車，也成了他的葬身之所在。
於是，偵探開始破案。
這個劇情設定相當的巧妙，給了人一種誤導，大多數人在觀看影片時推定兇手為一人，於是在十二個旅客及乘務員中尋找答案，但是這種尋找是徒勞的，因為每個人都有不在場證明。
（德普版）
當偵探給出答案時，才恍然大悟，原來這是一場謀殺，是十二個人的集體謀殺。這些人都與黛西及黛西的父母有一定的關係。
1 雷切特的秘書麥奎因，死去軍官家的朋友。
2.貝多斯，跳樓自殺的女僕的戀人。
3哈巴德太太，軍官夫人和伯爵夫人的母親。
4阿巴思諾特上校，軍官的戰友。
5瑪麗·德貝厄姆，死去軍官夫人的女秘書。
6德拉戈米羅夫公爵夫人，死去軍官夫人的教母。
7公爵夫人的女僕希爾德加德，軍官一家的廚娘。
8德烈尼伯爵，死去軍官的連襟，主要配合他妻子。
9安德烈尼伯爵夫人，死去軍官夫人的親生妹妹。
10意大利司機福斯卡雷利，死去軍官家的司機。
11瑞典護士葛蕾塔·奧爾松，死去孩子的保姆，自己心裡充滿自責。
12乘務員皮埃爾，自殺女僕的父親。
十二個人，正好是陪審團規定的人數，這十二個人，集體殺害了兇手，讓兇手付出了應當付出的代價。法律不懲罰壞人，那我們就自己懲罰。
得到這個答案後，偵探也是有過一定的掙扎，一方面，是四口之家集體死亡，兇手卻逍遙法外，過的有滋有味。另一方面，法律與事實是他一直堅守的底線，在他的認知裡，不能有法外之法，法律是客觀的。
但是他最終還是選擇了人情。
（1974版）
這部電影，有著太多可供討論的地方，比如法律和人情究竟哪一個大？該如何保持法律的客觀性？法律中允許不允許人情的存在。
電影中設定偵探退休，也可能是基於此考慮，因為偵探在最終選擇的不是他一直信守的法律，而是選擇了同情弱者，替弱者掩蓋事實真相，並給出了一個供十二個兇手實施完美犯罪的假設條件。
偵探找到了案件的破綻所在，但是沒有追究十二個人，那麼這也意味著之前所有的破綻，都已經暴露給了這十二個兇手，給了他們一個改正的機會。
這才是細思極恐的地方之所在，當法律不再保持客觀公正，還有什麼能充當道德最低防線的作用？
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