辛普森美术馆的一幅鲁宾斯的名画失窃了。据说这次偷窃是受法国的一个绘画收藏家所指使的，一旦这幅画落入他的手中，就再也无法取回了。波洛接受委托到法国去追踪这幅名画，并设法将它取回。英国警察厅获讯后，请他到法国后顺便寻找一名在火车上失踪的女学生。
这名女学生叫魏妮，16岁，从家乡克兰彻斯特乘车到伦敦。在伦敦车站，学校的副校长伯肖小姐集中了来自各地的学生，包括魏妮在内一共是19人，一起渡过英吉利海峡，登上去巴黎的火车。这所著名的学校就设在巴黎近郊。
可是在到达巴黎时，火车上只乘下18个学生，魏妮失踪了。人们最后看见她是在车过亚艰车站附近，那时她正进厕所去。
波洛接受了警厅的委托。可是，波洛到达巴黎后，先期抵达巴黎的英国警探赫恩来告诉他，那个女学生已经在亚珉车站附近的公路上找到了，所以不必再麻烦波洛。
“女学生虽然找到了，但是案件并没了结，她怎么无缘无故的失踪，又无缘无故的出现？”波洛说，“这个女学生对此是怎么说的？”
“魏妮好像受了脑震荡，对事情已失去了记忆力。”赫恩说，“学校已派人将她送回家乡去休养了。”
波洛问道：“当时在列车里，除了那些学生外，还有什么人？”
赫恩翻看记事本，说着那节车厢一个个乘客的名字及其特征。当他说到一个年轻而又妖艳的女人时，波洛的八字胡微微颤动：“什么，请再讲一遍。”
赫恩警探说：“这个旅客是詹姆士的妻子，非常风骚，车到巴黎，警察曾上车检查，见过这个不到20岁的女子。”
波洛来到巴黎近郊的这所著名的学校。校长波普小姐接待了他。波普小姐在教育界是很有名望的，她创办的这所学校，专门吸收各国有才能的中学毕业生，来这里学习艺术，进行深造的，魏妮就是她去年暑假在克兰彻斯特大主教那里作客时发现的人才。她想不到魏妮来入学的途中会发生失踪的不幸事故。
“确实很不幸。”波洛应和道。突然他改变话题，问道：“魏妮的行李呢？”
波普小姐并反问道：“你怎么也关心魏妮的行李？”她告诉波洛，行李是随学生同时到达学校的。省里有个高级官员为了魏妮失踪之事也曾来问过她行李的事。他们翻检了行李后，说魏妮的财物不全。波普小姐觉得这话是对他们学校的污蔑，根本不予置理。
波洛说：“这就是说，行李到达学校后，你们已经打开了，是不是取走了某些东西？”
“打开行李是学校的规矩，为的是将他们安放到恰当的位置。至于取走东西嘛，不错，我取走了一幅魏妮送给我的画。”波洛小姐指着墙上的一幅油画，“喏，就是这幅画。”
那是一幅拙劣的油画作品，画的是克兰彻斯特著名的大铁桥。上下款是：“赠给波普小姐，魏妮赠。”
波洛取下那幅画，对着阳光反复地看了一下，说：“波普小姐，这幅画你能转让给我吗？” 波普小姐犹豫了：“这幅画虽然拙劣，但却代表了一名学生的心意，恐怕波洛说：“你误会我的意思了，我觉得这幅画，挂在你们高贵的学校里不太合适，你愿意看我变个魔术吗？”
波洛开始使用刮刀和松香水在油画上进行涂刮。他继续对波普小姐说，有人在辛普森美术馆窃得了一幅名画。想把它带到法国，但出关时将遇到严格的检查。于是他们就想法将画夹在学生的行李里，因为波普小姐的学校知名度很高，学生的行李是免受检查的。事实上，魏妮在到达伦敦前就遭到了绑架，她由一个年轻女子冒名顶替，她的行李被藏进了名画。由于接领学生的副校长伯肖小姐从未见过魏妮，所以看不出冒名顶替的事，但如果到了学校，就瞒不过亲自选拔魏妮来校的被普小姐，于是就出现了魏妮的失踪事件。
魏妮被绑架后，根本没有上开往巴黎的车，那位冒名顶替者在进入厕所后，马上改装，恢复了她那原先的模样，也就是警察们所看见的那个既年轻又妖冶的风骚女子--詹姆士的妻子。等到包括名画在内的学生行李到达学校后，盗窃者就把绑架的魏妮送到亚珉附近的公路上，使她回归学校。但盗窃者已将她麻醉，服用了芸蓉胺类药品，使她丧失了记忆力。接着省里的“高级官员”来校翻检魏妮的行李，企图取回他们藏入行李的名画，不料遭到了波普小姐的反对。
“这就是魏妮失踪和名画失窃的真相，这两件案子实际上是一件案子。”
波洛说着，已将那幅油画处理好了，刮去了外面伪装的一层，露出了鲁宾斯的名作，画面上是古希腊的国王希波吕忒。可是这位国王仅仅围了一根腰带，几乎是一丝不挂，而且画得非常肉感。
波洛说：“我说过了，这幅画挂在你们高贵的学校似乎不太合适。”
波普小姐微徽红着脸：“是不合适，不过即使合适的话，这幅名画也应交给你的，这是你的权利，侦探先生！”
