Rachel Watson (Emily Blunt) est obsédée par le couple apparemment parfait qu'elle voit tous les jours dans le train qu'elle conduit devant leur domicile. Un jour, elle voit quelque chose de choquant s'y produire et à ce moment-là, tout change. Poussée par l'intrigue et son obsession, Rachel voit une opportunité de faire partie de la vie qu'elle ne connaît que de loin. Jusqu'où ira-t-elle pour découvrir toute la vérité et à quel prix...