Dans ce roman en douze parties, Emile Zola installe d'emblée le lecteur face aux voies, aux signaux et aux fumée des trains, depuis une chambre d'employés donnant sur la gare de Paris, pres du pont de l'Europe. Roubaud, sous-chef de gare au Havre, monte a la capitale pour une remontrance liée a un incident de consigne avec un sous-prefet. Sa femme Severine l'y rejoint après une virée au Bon Marche. Filleule et protegee du president Grandmorin - ancien premier president a Rouen, aujourd'hui en retraite, membre du conseil d'administration de la Compagnie de l'Ouest - elle a grandi entre Doinville, Mme Bonnehon et la famille de Berthe de Lachesnaye. Autour du couple, la vie des cheminots s'organise: facteur, conducteur chef, mécaniciens, chauffeurs, et la mere Victoire, employee a la salubrité de la gare, dont le logement sert d'escale a chaque voyage.
Mais la conversation domestique laisse vite percer une tension intime: la jalousie de Roubaud, ses soupcons a Paris, les silences de Séverine quand Grandmorin est évoque. Cette ombre devient centrale quand le chemin de fer se transforme en scene de crime. Sur une ligne, on raconte avoir apercu Grandmorin, seul a la portiere d'un coupe; avant le prochain arrêt, il disparait. Devant le commissaire, les temoins affirment qu'il n'y avait personne avec lui; alors la question se pose, terrible: par qui a-t-il pu être assassine et jeté du train? Dans les depots et sur les quais, l'inquietude gagne, les regards se croisent, les rumeurs accusent, et l'enquête s'accroche au moindre detail.
De Paris aux trajets vers Rouen, Oissel, Pont-de-l'Arche, et aux gares de Normandie, Zola suit les nerfs a vif et les gestes techniques: manoeuvres, attelages, télégraphes, feux rouges, petards, machines d'omnibus et d'express. Autour de Roubaud et Séverine gravitent Pecqueux, Flore, Cabuche, Philomene, et d'autres figures de la ligne, prises entre passions, peurs et solidarités de metier. Jusqu'à l'image finale d'une machine lancee dans la nuit, sans conducteur, chargée de soldats qui chantent, roulant toujours, insouciante du sang répandu.
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