Seok-woo, un gestor de fondos que está en proceso de separación, sube al KTX con destino a Busan para cumplir el deseo de cumpleaños de su hija Soo-an, con la que tiene una relación distante. Pronto, el tren se convierte en un caos debido a la infiltración e infección de zombis. Las posibilidades de supervivencia de los pasajeros, que se enteran de la catástrofe nacional a través de las noticias en el tren, dependen de si logran llegar vivos a Busan, la única ciudad que logró responder con éxito a la fase inicial. A bordo del tren, Seok-woo y su hija Soo-an, la pareja Sang-hwa y Seong-kyeong, los estudiantes de secundaria Young-guk y Jin-hee, junto con un vagabundo y el hombre de negocios de mediana edad Yong-seok, luchan desesperadamente contra los infectados para sobrevivir.