在冰河时代降临后的末日世界，幸存人类居住在一列永不停歇的巨型列车上。这列拥有1001节车厢的"雪国列车"按照严格的阶级制度运行：前车厢的精英阶层享受着奢华生活，而尾部车厢的贫民则在肮脏与饥饿中挣扎。当尾部车厢的领袖雷顿（戴维德·迪格斯饰）发现一名精英车厢女子被谋杀后，列车创始人威尔福德（肖恩·宾饰）的助手梅兰妮（詹妮弗·康纳利饰）强迫他协助调查。随着调查深入，雷顿逐渐揭开列车运行的黑暗真相，并意外发现自己与列车创始人有着神秘联系。与此同时，尾部车厢的起义暗流涌动，一场颠覆列车秩序的革命正在酝酿。当列车外部的冰雪世界开始出现异常变化，车内的人类社会也面临着前所未有的危机。