La Terra è congelata a causa di un cambiamento climatico catastrofico. L'unico rifugio per l'umanità è un treno che corre incessantemente sui binari. A bordo, la vita è divisa in classi: i poveri e affamati vivono stipati nei vagoni di coda, mentre i ricchi e privilegiati si godono lussi sfrenati nei vagoni anteriori. Dopo 17 anni di viaggio, Curtis, il giovane leader dei vagoni di coda, guida una ribellione per liberare tutti i passeggeri. Il loro obiettivo è raggiungere la locomotiva, il cuore del treno, dove si nasconde l'onnipotente Wilford. Ma il loro viaggio verso la libertà è pieno di imprevisti.