電視劇《消失在車站的女孩》圍繞法國南部警官卡米爾·雷諾長達二十年的連環殺人案追查展開。四名年輕女性在車站附近遇害，尸體均呈現特殊擺放特征，兇手行蹤詭秘且留有挑釁痕跡。卡米爾憑借一枚殘留的火車票根展開調查，發現受害者均與某次列車事故存在關聯。隨著案件推進，她逐漸揭露兇手對鐵路系統的畸形仇恨及二十年前未被偵破的舊案真相。調查過程中，卡米爾因執著于案件多次違反警隊紀律，甚至遭遇上司阻撓與同事質疑。最終在2015年暴雨夜的對峙中，兇手駕駛列車沖撞卡米爾未果反遭脫軌撞擊，瀕死時向其展示了埋藏所有受害者遺物的鐵道橋墩。卡米爾將罪犯身份確認為鐵路公司刻意隱瞞過失的關鍵證人，案件得以終結的同時也揭開了法國鐵路系統塵封二十年的腐敗黑幕。