《12次列车》讲述了1959年夏季，由沈阳开往北京的十二次特别快车在途中遭遇突发的山洪，列车被迫后退，但洪水紧追不舍。列车党支部书记孙明远召集支委会，号召全体党员和共青团员冲锋在前。老党员、解放军大校带头跳入水中抢救灾民。列车退至高地处后，因线路中断，旅客面临缺粮困境，大家纷纷拿出仅存的食物照顾孩子、病员和老人。负伤的工人许秉忠将唯一的救命针药让给难产孕妇，自己忍受痛苦。乘警老郑冒着生命危险横渡洪水联系外界。孙明远以身作则鼓舞群众。大校与孙明远十年前曾见过面，经过这场洪水斗争后再度相识，大校感叹孙明远已成长。最终，列车在党、政府、解放军和人民公社的关怀与支援下战胜洪水，安全抵达北京。