Genç Iris Henderson, Balkanlar'daki tatilinin ardından trenle ülkesine dönmekteydi. Ancak kötü hava koşulları nedeniyle tren bir süre yolda kalınca, yolcular küçük bir kasabadaki otele yerleşmek zorunda kaldı. Iris burada yaşlı bir kadın olan Miss Froy ile tanıştı. Hava açınca tren yolculuğu devam etti ama kısa süre sonra Iris, Miss Froy'un ortadan kaybolduğunu fark etti. Üstelik Miss Froy'un kıyafetlerini giyen başka bir yolcu vardı.

Durumu diğer yolculara anlattığında ise sadece müzisyen Gilbert ona inandı, diğerleri Miss Froy'u hiç hatırlamıyordu. Gilbert, Iris'e bu gizemi çözme konusunda destek olmaya karar verdi. The Lady Vanishes, böylece küçük bir trende yaşanan kayboluş ve gizemle ilerleyen bir hikayeye dönüştü. Yolcular arasında kimseye güvenmek kolay değildi ve olaylar beklenmedik şekilde gelişiyordu. Iris ve Gilbert, Miss Froy'u bulabilmek için çaba harcadıkça, gerilim de artmaya başladı.