En 1933, le détective privé belge à la retraite Hercule Poirot vit à Londres. Depuis plusieurs jours, il reçoit des lettres de menace qui sont signées d'un sigle mystérieux : ABC. Poirot en informe l'inspecteur Crome, chargé de ces affaires à Scotland Yard. Mais ce dernier ne semble pas prendre ces missives au sérieux. Le dernier courrier donne rendez-vous à Poirot le 31 mars à Andover. Sur les lieux, il découvre le cadavre de Mme Asher, la tenancière d'une gargote.

Le tueur a fait une deuxième victime, Betty Barnard, une serveuse de restaurant, à Bexhill. A chaque fois, l'assassin laisse un exemplaire du guide des chemins de fer ABC près du cadavre. Hercule Poirot comprend que le meurtrier choisit des villes du pays dans le manuel en suivant l'ordre alphabétique. Il expose sa théorie à l'inspecteur Crome, mais se heurte à son scepticisme.

Dans la pension de famille où il loge, Alexander Cust se livre à un rituel singulier en compagnie de Lily, la fille de la propriétaire. Pendant ce temps, Hercule Poirot interroge les proches de Betty Barnard. Après avoir reçu une nouvelle énigme par courrier, le détective belge se rend à Doncaster en compagnie de l'inspecteur Crome. Mais ils arrivent trop tard. La police locale a retrouvé le corps sans vie de Benny Grew, un comique grivois.

Ernie Edwards, un gentleman, a été tué à l'aide d'un poignard dans les toilettes d'une gare ferroviaire. Hercule Poirot retrouve une pochette de bas de soie neufs, de la marque Twinkle Toes, dans les affaires de la victime. L'enquêteur est convaincu que l'assassin officie comme vendeur à domicile pour cette entreprise de vêtements. Tous les indices retrouvés par la police semblent accuser Alexander Cust.