Der getrennt lebende Fondsmanager Seok-woo steigt in den KTX nach Busan, um den Geburtstagswunsch seiner entfremdeten Tochter Soo-an zu erfüllen. Schon bald wird der Zug durch das Eindringen und die Infektion von Zombies zum Chaos. Die Überlebenschancen der Passagiere, die die nationalen Katastrophennachrichten im Zug verfolgen, hängen davon ab, ob sie es lebend in die Stadt Busan schaffen, die als einzige erfolgreich auf die anfängliche Ausbreitung reagiert hat. An Bord des Zuges kämpfen Seok-woo und seine Tochter Soo-an, das Paar Sang-hwa und Seong-kyeong, die Oberschüler Young-guk und Jin-hee sowie ein Obdachloser und der Geschäftsmann Yong-seok ums Überleben, während sie den Angriffen der Infizierten ausweichen.