Macabre découverte à bord du fameux « train bleu » qui mène vers la Riviera les riches vacanciers : Ruth Kettering, la fille du milliardaire américain Van Aldin, a été assassinée dans son compartiment. Fuyant son mari avec qui elle ne s'entendait plus, elle allait rejoindre le comte de La Roche, loin de se douter que ce séduisant personnage était très surveillé par la police. Or le somptueux collier offert à la jeune femme par son père, et dont le plus gros rubis est le célèbre « Cœur de feu », a disparu...

Mais pourquoi, s'il ne s'agissait que de dérober le joyau, avoir eu le raffinement morbide de défigurer la victime ? C'est ce détail qui va conduire Hercule Poirot à éliminer les suspects les plus évidents...