Im Zug von Washington nach New York spricht ein Unbekannter den bekannten Tennis-Champion Guy Haines (Farley Granger) an und verwickelt ihn hartnäckig in ein Gespräch. Der Unbekannte namens Bruno Anthony (Robert Walker) weiss anscheinend alles über Guys Sport- und Privatleben und schlägt dem Idol schliesslich einen ungewöhnlichen Handel vor, sozusagen einen Mordtausch.
Bruno erbietet sich, Guys ungeliebte Ehefrau umzubringen, dafür soll Guy Brunos gehassten Vater beseitigen. Da beide für die Tat keinerlei Motiv haben - so überlegt Bruno den teuflischen Plan -, wird kein Verdacht auf sie fallen. Guy lehnt Brunos Ansinnen ab.
Doch als seine Frau Miriam (Kasey Rogers) kurze Zeit später wirklich einem Anschlag zum Opfer fällt, hat Guy kein Alibi. Zudem belasten ihn seine engen Beziehungen zu Anne Morton (Ruth Roman), der Tochter eines bekannten Senators.
Diese Umstände führen zwar nicht zu Guys Verhaftung, aber zur Beschattung durch die Polizei. Jetzt meldet sich Bruno bei Guy. Er gibt sich als Miriams Mörder zu erkennen und setzt Guy unter Druck; Bruno verlangt die Ausführung des ursprünglichen Plans. Der Tennis-Champion sieht sich genötigt, zum Spiel seines Lebens anzutreten. Es gilt, den geisteskranken Mörder mit Querschlägen auszutricksen.
SRF 1 zeigt «Der Fremde im Zug» in einer restaurierten Fassung exklusiv in Zweikanalton deutsch/englisch.