Ở phần cuối truyện có một tình tiết đầy ám ảnh: hai đứa trẻ - Liên và An, hai chị em có trách nhiệm trông coi một cửa hàng nhỏ bán tạp hóa nơi phố huyện nghèo. Hai chị em, đêm đêm, đã thành một thói quen, theo lời dặn của mẹ phải chờ chuyến tàu đêm cuối cùng từ Hà Nội về, xình xịch chạy qua, cho đến khi tiếng ầm ầm của bánh xe ngưng hẳn rồi mới dọn hàng, tắt đèn đi ngủ. Nhiều đêm "buồn ngủ ríu cả mắt", nhưng hai chị em vẫn cố thức để nhìn chuyến tàu đi qua, dù không chờ đợi ai ở chuyến tàu đó cả. Tình tiết ấy gợi một nỗi niềm gì thật xao xác bâng khuâng.
Phải đặt tình tiết ấy trong toàn bộ tác phẩm mới cảm nhận được chủ ý tư tưởng và nghệ thuật của tác giả. Suốt thiên truyện, Thạch Lam đi sâu vào miêu tả tâm trạng buồn của Liên trước cảnh xơ xác, tiêu điều của phố huyện nghèo lúc chiều tàn và khi bóng tối màn đêm buông xuống bao trùm mọi cảnh vật. Truyện được chia làm ba phần, mỗi phần là một nét buồn, một tâm cảnh buồn của cô gái nghèo mới lớn và đảm đang.
Phần đấu nói về đôi mắt Liên "bóng tối ngập đầy dần và cái buồn của buổi chiều quê thấm thía vào tâm hồn ngây thơ của cô". Mọi cảnh vật đều tàn lụi, hắt hiu. Tiếng trống thu không vang xa "gọi buổi chiều", những đám mây hồng "như hòn than sắp tàn", dãy tre làng "đen lại và cắt hình rõ nét trên nền trời". Ếch nhái “kêu ran" ngoài đồng xa, tiếng muỗi kêu "vo ve" trong gian hàng bé nhỏ. Cảnh chợ tàn phơi bày những rác rưởi, vỏ thị, vỏ bưởi,... vài ba đứa trẻ con nhà nghèo đi lại lom khom nhặt nhạnh thanh nứa còn sót lại của cái chợ nghèo. Trên cái nền ấy là hai mảnh đời lầm than xuất hiện. Chị Tí mò cua bắt tép kiếm ăn cả ngày, cùng đứa con trai thằng cu bé - đầu đội vai khiêng nào chõng, nào ghế, nào điếu cày và bao nhiêu đồ đạc, dọn hàng nước dưới gốc bàng, dọn hàng từ chặp tối đến đêm mà "chả kiếm được bao nhiêu!". Bà cụ Thi hơi điên, "tiếng cười khanh khách", ngửa cổ ra đằng sau, tu rượu rồi lảo đảo đi lẫn vào bóng tối. Cảnh thì quạnh hiu, tối tăm, người thì nghèo khổ, tàn tạ. Liên nhẩm lính tiền hàng, cô nghĩ ngợi: "Hôm nay ngày phiên mà bán cũng chẳng ăn thua gì". Trước cái giờ khắc của ngày tàn, Liên càng thấy "lòng buồn man mác"...
Phần thứ hai của truyện nói về tâm trạng buồn và chán của Liên khi trời tối hẳn trên phố huyện. Những kiếp người nhỏ nhoi, lầm lũi kiếm ăn trong đêm dày, dưới ánh đèn le lói. Phố huyện nghèo xơ xác với mấy người phu gạo, phu xe, với chị Tí dọn hàng nước, mẹ tem trầu, con loay hoay nhóm lửa, với bác phở Siêu, đòn gánh "kĩu kịt" bóng ngả "mênh mang". Với gia đình bác xẩm, hai vợ chồng ngồi trên manh chiếu, chiếc chậu thau sắt trắng để trước mặt, thằng con lê la nghịch bò trên đất. Chị Tí phe phẩy cành chuối khô đuổi ruồi trên chõng hàng. Bác Xẩm góp chuyện bằng mấy tiếng đàn bầu "bần bật" trong đêm tối mịt mùng, yên lặng. Đặc biệt là hình ảnh những ngọn đèn leo lét: ngọn đèn của chị Tí "lay động trên chõng hàng", chấm lửa nhỏ và vàng lơ lửng đi trong đêm tối của gánh phở rong bác Siêu, ngọn đèn vặn nhỏ "thưa thớt từng hột sáng lọt qua phên nứa" của chị em Liên. Tất cả những thứ ánh sáng ấy được tác giả nhắc đi nhắc lại nhiều lần trong truyện vừa làm cho đêm tối thêm dày, vừa mang ý nghĩa tượng trưng cho những mảnh đời tối tăm, những kiếp người nhỏ nhoi, lầm lũi, vô nghĩa và đáng thương giữa đêm tới mênh mông của cuộc đời. Đêm nào cũng vậy, những cảnh đời lầm than ấy cứ diễn ra tẻ nhạt, mòn mỏi. Hình như "chừng ấy người trong bóng tối mong đợi một cái gì tươi sáng cho sự sống hằng ngày của họ".
Hai phần trên như một dàn cảnh để chuẩn bị cho phần thứ ba: cảnh chị em Liên cố thức để chờ đoàn tàu khuya đến rồi đi qua. An và Liên không chỉ đơn thuần làm theo lời mẹ dặn cố thức để chờ tàu bán thêm một ít hàng mà còn là một nguyên cớ sâu xa khác. Triền miên ngày tháng quanh năm, sống lay lắt giữa những cảnh đời và kiếp người nghèo khổ, đầy bóng tối, chị em Liên thấm sâu vào tâm hồn nỗi buồn mênh mông, nên khao khát được bươn ra, thoát ra cái vòng đời tối tăm bao vây, dù do chỉ là hi vọng mơ hồ, vu vơ. Con tàu với tiếng còi kéo dài theo gió xa xôi trong đêm khuya, với ngọn lửa "xanh biếc" đem đến cho hai đứa trẻ như mọt niềm ai ủi, một ước mơ không bao giờ tắt.
An trước khi gối đầu lên đùi chị để ngủ còn dặn với chị "tàu đến chị đánh thức em dậy nhé !". Còn Liên cố thức đợi tàu, tâm hồn cô "yên tĩnh hẳn có những cảm giác mơ hồ không hiểu". Tàu đến, Liên dắt em đứng dậy nhìn đoàn tàu vút qua, nhìn cái toa đèn sáng trưng. Hai chị em đứng lặng nhìn hoài "nhìn theo cái chấm nhỏ của chiếc đèn xanh treo trên toa sau cùng, xa xa mãi rồi khuất sau rặng tre". An hỏi chị chuyến tàu đêm nay không đông khách, Liên cầm tay em không đáp. Cô xúc động đứng lặng bâng khuâng: "Nhưng họ ở Hà Nội về! Liên lặng lẽ mơ tưởng". Hai chị em Liên cố thức để chờ tàu, xúc động khi con tàu đến, tiếc nuối khi con tàu chạy qua, rồi mất hút... vì chúng tha thiết muốn được sống lại trong hoài niệm, dù chỉ trong khoảnh khắc theo mơ tưởng: "Hà Nội xa xăm, Hà Nội sáng rực vui vẻ và huyên náo". Chắc là Liên đang nhớ lại tuổi thơ, nhớ về Hà Nội "một vùng sáng rực lấp lánh", nhớ lại những ngày bố còn đi làm, mẹ nhiều tiền, chị em được đi chơi Bờ Hồ "uống những cốc nước lạnh xanh đỏ"... Đúng là đêm nay "con tàu như đã đem đến một chút thế giới khác đi qua" đối với chị em Liên.
Nơi phố huyện nghèo có một ga xép, nhờ một chuyến tàu đêm, đúng giờ ấy, khắc ấy chạy qua mang được chút dư âm dư vị tỉnh thành. Và trong dư âm dư vị đó mà hai đứa trẻ được sống trong một tâm trạng buồn vui lẫn lộn, trước một cái gì vừa thuộc về quá vãng, vừa hướng tới tương lai xa xôi, mơ hồ...
Thể hiện tâm trạng đợi tàu của chị em Liên, nhà văn Thạch Lam đã bày tỏ niềm thông cảm và xót thương về những kiếp người "nhỏ bé" đã và đang sống lay lắt trong tối tăm, khát khao ánh sáng và hạnh phúc. Bóng tối đang đè nặng tâm hồn họ, đói cơm rách áo đang đè nặng cuộc đời họ. Triền miên trong đói rét và âm thầm, trong nỗi buồn chán và vô nghĩa, ngay đến trong ước mơ của họ cũng chỉ là mơ ước nhỏ nhoi bình dị về một chuyến tàu đêm vút qua phố huyện nghèo. Tàu đi qua, chỉ còn lại "tiếng trống cầm canh và tiếng chó cắn", chỉ còn lại "bóng đêm lồng với bóng người đi về".
Thạch Lam sở trường về tả tâm trạng, câu văn nhẹ, thoáng mà đằm thắm, thiết tha. Dưới ngòi bút của ông, hình ảnh đoàn tàu đêm và tiếng còi tàu đã trở thành một thói quen của cảm xúc và ước vọng trong tâm hồn hai đứa trẻ nơi phố huyện quê hương. Cảnh đợi tàu có một hương vị thật là man mác, đầy ám ảnh, nhiều xót thương...