Paris in den 1960er Jahren: Der Kalte Krieg befindet sich auf seinem Höhepunkt und die Sowjetunion schickt ihre beste Tanzkompanie in den Westen, um ihre künstlerische Stärke zu demonstrieren. Das Leningrader Kirow-Ballett begeistert die Pariser Zuschauer, aber ein Mann sorgt für die Sensation: der virtuose junge Tänzer Rudolf Nurejew. Attraktiv, rebellisch und neugierig, lässt er sich vom kulturellen Leben der Stadt mitreißen. Begleitet von der schönen Chilenin Clara Saint streift er durch die Museen und Jazz-Clubs der Stadt, sehr zum Missfallen der KGB-Spione, die ihm folgen. Doch Nureyev genießt den Geschmack der Freiheit und beschließt in Frankreich politisches Asyl zu beantragen. Ein höchst riskantes Katz- und Mausspiel mit dem sowjetischen Geheimdienst beginnt.

Für die Rückreise von einem seiner Fälle nimmt Hercule Poirot (Kenneth Branagh) den legendären Orient-Express. An eine gemütliche Zugfahrt ist aber nicht lange zu denken, stattdessen hat der berühmte Meisterdetektiv bald wieder Arbeit: Ein Passagier wird ermordet und damit ist klar, dass einer der übrigen Reisenden der Täter sein muss. Die spanische Missionarin Pilar Estravados (Penélope Cruz), die Gouvernante Mary Debenham (Daisy Ridley), Professor Gerhard Hardman (Willem Dafoe), die Witwe Mrs. Hubbard (Michelle Pfeiffer) und der Doktor Arbuthnot (Leslie Odom Jr.) sind alle verdächtig. Doch bald wird Poirot klar, dass er den Fall nicht lösen wird, wenn er mehr über die möglichen Täter erfährt. Er muss mehr über das Opfer herausfinden - und sich beeilen, damit der Killer nicht nochmal zuschlägt ...