Rachel prend le train deux fois par jour pour aller à Londres. Chaque jour, elle observe, lors d'un arrêt, une jolie maison en contrebas de la voie ferrée. Elle a même donné un nom à ses occupants, qu'elle voit derrière la vitre : Jason et Jess. Un couple qu'elle imagine parfait, heureux, comme Rachel a pu l'être par le passé avec son mari, avant qu'il ne la trompe et la quitte. Jusqu'à ce matin où Rachel voit un autre homme que Jason à la fenêtre. Jess tromperait-elle son mari ? Quelques jours plus tard, elle découvre la photo de Jess dans les journaux : de son vrai nom Megan Hipwell, la jeune femme a mystérieusement disparu.