Het meisje in de trein gaat over Rachel die elke dag de trein naar Londen neemt. Daarbij rijdt ze langs het huis waar ze met haar ex-partner gewoond heeft en begint ze te fantaseren over een stel dat een paar huizen verderop woont. Als ze op een dag de vrouw met een vreemde man in de tuin ziet staan en de vrouw daarna spoorloos verdwenen is, besluit Rachel actie te ondernemen. Rachel heeft echter een alcoholverslaving waardoor haar geheugen haar regelmatig in de steek laat en zij twijfelt over wat zij zich herinnert van de dag waarop de vrouw verdwenen is. Aangezien het boek vanuit verschillende personages beschreven wordt, is het boek in het geval nogal verwarrend maar naarmate het verhaal vordert, wordt er steeds meer duidelijker en kun je het boek amper wegleggen.