Une nuit d'hiver, en gare d'Avignon. Benjamine Bombat, dite "Bambi", grimpe dans le Marseille-Paris. Elle y croise tout de suite les beaux yeux de Daniel, un jeune fugueur, maladroit et sans billet. En cachette, elle l'aide à se faufiler dans son compartiment, où une place est inoccupée. Mais au matin, une fois le train à quai, Daniel découvre que l'une de leurs compagnes de voyage a été assassinée, et s'enfuit. Sous la pression du pétulant commissaire Tarquin, l'inspecteur Grazziani et son stagiaire Jean-Lou tentent de retrouver les autres occupants du compartiment, mais un tueur les précède à chaque fois. Menacés sans le savoir, Bambi et Daniel en sont bientôt les seuls survivants…

Première classe
En préparant son premier film, Costa-Gavras propose les rôles de Daniel à Jacques Perrin et de Bambi à Catherine Allégret, la fille de son amie Simone Signoret. À sa grande surprise, cette dernière, comme Yves Montand, alors tous deux au faîte de leur gloire, lui réclament aussi un rôle. À leur suite, d'autres têtes d'affiche, de Jean-Louis Trintignant à Bernadette Lafont en passant par Michel Piccoli, Charles Denner, Françoise Arnoul, Pierre Mondy et même Daniel Gélin, sollicitent le cinéaste débutant, ne fût-ce que pour une apparition, acceptant tous d'être payés sur les éventuelles recettes du film. C'est l'un des grands plaisirs procurés par ce polar classieux, longtemps dérobé aux regards et nouvellement restauré, que d'offrir des retrouvailles avec le gratin du cinéma français, dans la mélancolie charbonneuse d'un Paris disparu. Comme le livre qui l'a inspiré, ce premier film plein de fraîcheur déploie aussi une étonnante maîtrise, applaudie à sa sortie des deux côtés de l'Atlantique.