Rachel tar det samme toget hver dag. Fra toget ser hun det samme paret spise frokost på verandaen sin. Hun kaller dem Jason og Jess, og de virker så glade. En dag ser hun en annen person i hagen. Kort tid etter er Jess på nyhetene. Hun har forsvunnet.

Rachel trekkes mot etterforskningen og prøver å bidra. I stedet blir hun selv mistenkt. Kastet ut i en verden full av svik, hemmeligheter og bedrageri, må hun konfrontere fortiden sin.

Tre kvinner, tre menn, knyttet sammen gjennom ekteskap eller utroskap. Hver av dem kan klandres for noe. Men bare en av dem er en morder i denne psykologiske thrilleren om sårbarhet og besettelse. Piken på toget er en illevarslende og sammenfiltret historie om jakten etter sannheten.