Entre la banlieue où elle habite et Londres, Rachel prend le train deux fois par jour : à 8 h 04 le matin, à 17 h 56 le soir. Et chaque jour elle observe, lors d'un arrêt, une jolie maison en contrebas de la voie ferrée. Cette maison, elle la connaît par cœur, elle a même donné un nom à ses occupants : Jason et Jess. Un couple qu'elle imagine parfait. Heureux, comme Rachel et son mari ont pu l'être par le passé, avant qu'il ne la trompe, avant qu'il ne la quitte.
Jusqu'à ce matin où Rachel voit Jess dans son jardin avec un autre homme que Jason. La jeune femme aurait-elle une liaison ? Bouleversée de voir ainsi son couple modèle risquer de se désintégrer comme le sien, Rachel décide d'en savoir plus. Quelques jours plus tard, elle découvre avec stupeur la photo d'un visage désormais familier à la Une des journaux : Jess a mystérieusement disparu...