Marshall Allerdyke w środku nocy dostaje telegram od swego kuzyna Jamesa, który prosi go o pilne spotkanie w hotelu w Hull. Biznesmen wyrusza niezwłocznie. Po drodze spotyka tajemniczą kobietę, która za wszelką cenę usiłuje dogonić ekspres do Londynu. Po przybyciu na miejsce Marshall znajduje zwłoki Jamesa. Dowiaduje się też, że kuzyn przewoził cenną biżuterię, po której nie ma teraz śladu. Postanawia wykryć mordercę. Jedyną poszlaką jest klamerka od damskiego pantofla, znaleziona w hotelowym pokoju Jamesa. Właścicielką okazuje się spotkana tej samej nocy dama, która przedstawia się jako panna Lennard, ale wkrótce wychodzi na jaw, że nie jest to jej prawdziwe nazwisko – co zresztą zdaje się zapowiadać sam tytuł kryminału: „Kobieta o dwóch nazwiskach“. Kim więc jest owa pani? Jeśli to nie ona zabiła i okradła Jamesa, to co robiła nocą w jego pokoju? Zagadka jest trudniejsza, niż się na początku wydawało…