Возвращаясь из краткосрочного отпуска, полковник Сомов знакомится в поезде с попутчиками — вдовой известного художника Элеонорой Голанд, экс-балериной Гелей и бухгалтером Стасом. Между Сомовым и Гелей возникает симпатия. Когда утром поезд прибывает в Москву, Геля и Сомов, вызвавшийся ее проводить, первыми выходят из вагона. Геля вспоминает, что забыла в вагоне пакет с подарками. Сомов возвращается за пакетом и обнаруживает в купе труп мадам Голанд. Под подозрением оказываются все пассажиры купе ...