מרכבת היהלום מורכבת משתי יצירות – הנובלה לוכד השפיריות והרומן בין השורות – המתרחשות במקומות שונים ובתקופות שונות, ועם זאת קשורות זו לזו קשר הדוק ומפתיע.
עלילת לוכד השפיריות מתרחשת בקיסרות הרוסית בימי מלחמת רוסיה-יפן (1905-1904). אראסט פטרוביץ' פנדורין שב למולדתו כדי למלא את חובתו הפטריוטית, ומופקד על אבטחתה של מסילת הרכבת הטרנס-סיבירית, עורק התחבורה היחיד של רוסיה אל החזית המדממת שבמזרח הרחוק. מולו ניצב יריב רב-תושייה ועתיר כישורים, רצחני מאין כמוהו, הדומה לפנדורין ביותר מתכונה אחת.
הרומן בין השורות לוקח אותנו אל הקיסרות היפנית המתחדשת של שנת 1878, מספק תשובות מפתיעות לשאלות שנותרו פתוחות לאחר קריאת הנובלה, ומשלים את "השנים החסרות" של פנדורין – שנות השליחות הדיפלומטית שלו בארץ השמש העולה. שם פותר הגיבור שלנו תעלומות בלשיות, רוכש חברים לחיים, מתאהב בעלמות חן אקזוטיות, מסכל מזימות פוליטיות, לוקח חלק במאבקים בין מעצמות קולוניאליות, נלחם במתנקשי נינג'ה מסתוריים ואף לומד את אומנותם הסודית.
