以下のあらすじはイギリス版を主とし、イギリス版とアメリカ版の相違点は下線と#注釈で補足する（#版による違いの補足説明も参照）。

有名な舞台俳優サー・チャールズ・カートライトがコーンウォールの自宅で晩餐会を開く。ゲストはエルキュール・ポアロ、精神科医バーソロミュー・ストレンジ、ハーマイオニー・"エッグ"・リットン・ゴアとその母親、ダクレス警部とその妻シンシア、劇作家ミュリエル・ウィルズ、エッグの友人オリヴァー・マンダース、サタースウェイト、バビントン牧師とその妻である。その席上、出されたカクテルを口にしたバビントンが死んでしまう。ストレンジは彼のグラスに毒を検出できないが、チャールズは殺人だと考える。しばらく後、モンテカルロに滞在しているポアロは、サタースウェイトとチャールズから、ポートワインを飲んだストレンジがニコチン中毒で死んだという知らせを聞く。この3人を除いて、ストレンジの招待客はチャールズのパーティーに出席した面々と同じである。サタースウェイトとチャールズは、殺人事件を調査するためにイギリスに戻る。二人は、パーティーの直前にストレンジが執事に2か月間の休暇を与えていたことを知る。臨時で雇われた執事エリスは事件後行方をくらましており、エリスの部屋からは脅迫状の下書きが発見される。やがてバビントンの死体が掘り起こされ、彼もニコチン中毒で死んだことが判明する。

チャールズ、サタースウェイト、エッグの3人がチームを組み、ポアロも相談役として加わって捜査を進める。それぞれのゲストは、ストレンジの死にまつわる可能性のある動機や不審な状況を持っているが、バビントンとのつながりが見つからない。ウィルズは、マンダースがニコチンに関する新聞の切り抜きを持っていたこと、エリスの片手に痣があったことを思い出す。ポアロはパーティーを開き、皆が被害者に注目している間に、毒入りグラスが犯人によってすり替えられたことを実演する。そして彼は、ストレンジのヨークシャー療養所の患者であり、ストレンジが死んだ日にやってきたド・ラッシュブリッジャー夫人から、ストレンジの死について話したいことがあるとの電報を受け取る。ポアロとサタースウェイトは夫人に会いに行くが、夫人は既に毒殺されていた。チャールズのメイド長のミルレーが急いでコーンウォールに向かったことを知ったポアロは、その理由を探るため彼女を尾行する。

帰宅後、ポアロはチャールズ、サタースウェイト、エッグを集め、チャールズが犯人であると指摘する。独身と思われていたチャールズには実は若いころ結婚した妻がおり、その妻は人知れず長年にわたって精神病院に入院していた。イギリスの当時の離婚法は、長期間の別居による離婚を認めてはいたが、その別居が刑務所への収監や精神疾患による入院である場合には離婚を許可していなかった。チャールズはエッグとの結婚を強く望んでいたものの、その前に妻と離婚することができず、法的に許されない。そこでチャールズは妻の存在を隠してエッグと結婚しようと考え、古くからの友人で妻の存在を唯一知っていたストレンジを殺害することにした。

チャールズは、ストレンジのパーティーにジョークとして執事姿で参加するとストレンジを説得し、執事エリスとしてパーティーに立ち会い、ストレンジを毒殺したのだった。最初のバビントンの殺害は、周囲に気づかれずにグラスをすり替えることができるかどうかを練習するための舞台稽古のようなもので、チャールズにとって被害者は誰でも良かった。皆に配られるカクテルグラスのひとつに毒を入れたが、ストレンジはカクテルが嫌いなので取る心配はなく、愛するエッグには安全なグラスを手渡した。三番目の被害者となったド・ラッシュブリッジャー夫人は事件に無関係で、チャールズは捜査の目をそらすため夫人の名前を騙ってポアロへ電報を出し、何も知らないままの夫人にニコチン入りのチョコレートを送り付けて毒殺した。3件の毒殺に使ったニコチンは、バラに噴霧するための殺虫液からチャールズがコーンウォールの自宅近くの塔で蒸留したものだった。チャールズのメイド長のミルレーは真相を悟ってチャールズを守るため蒸留装置を壊そうとし、尾行していたポアロに阻止された。

真相が明かされるとチャールズはその場から逃げ出す。ポアロは彼が逮捕か自殺かを選ぶだけだろうから急いで追う必要はないと言う。

最後にサタースウェイトは、毒入りカクテルを飲んだのはバビントンではなく自分だったかもしれないと気がついて震え上がるが、ポアロはもっと恐ろしい可能性があると言う。「それは私だったかもしれないのです」

上述したように、本作品はイギリス版とアメリカ版で内容が異なる。河瀬廣訳（黒白書房）、田村隆一訳（ハヤカワ・ポケット・ミステリ）、赤冬子訳（角川文庫）、中村妙子訳（新潮文庫）、長野きよみ訳（クリスティー文庫）、花上かつみ訳（講談社青い鳥文庫）はイギリス版からの翻訳、西脇順三郎訳（創元推理文庫）と松本恵子訳（大日本雄辨會講談社）はアメリカ版からの翻訳となっている。