Hercule Poirot souhaite passer des vacances dans le sud de la France. Pour cela, il prend place à bord du fameux Train bleu qui va de Paris jusqu'à la Côte d'Azur. Parmi les autres voyageurs se trouvent également la distante Mireille Milesi, et Ruth Kettering, la séduisante fille du magnat du pétrole Rufus Van Aldin, ainsi que Katherine, une femme qui s'est retrouvée très riche après un héritage, sans bien savoir comment utiliser cette fortune imprévue. Poirot tombe sous son charme et lui propose d'être son conseiller pour la guider dans sa nouvelle vie. Contre l'avis de son père, Ruth Kettering a emporté avec elle son cadeau, un rubis plus connu sous le nom de Coeur de feu.