Rachel habite dans la banlieue de Londres et prend le train pour rejoindre la capitale deux fois par jour. De la fenêtre du train, elle observe un couple qu’elle imagine parfait, comme elle l’était avec son mari, avant qu’il ne la trompe puis la quitte. Un matin, Rachel voit un inconnu dans leur maison puis elle apprend la disparition de la jeune femme, Megane Hipwell.