Blunt zal een vrouwe spelen die de weg kwijt is door haar recente scheiding en tijdens haar dagelijkse treinreis wegdroomt bij het zicht van een ogenschijnlijk gelukkig getrouwd koppel, die ze elke dag ziet in hun huis vanuit haar treinstoel. Op een dag gaat er echter iets mis, en raakt ze verzeild in een mysterieus complot. Jared Leto en Chris Evans zullen ook mogelijk rollen spelen in de film.
Ramirez zal waarschijnlijk een therapeut genaamd Kamal Abdic spelen, die een affaire heeft met de getrouwde Megan (Bennett). Cressida Wilson schreef het script van The Girl on the Train en Marc Platt zal de film produceren.