在一次偶然发生的交通事故后，被撞倒死掉的野鹿开始扭动着身体并突然站了起来。为了掩盖这种闻所未闻病毒引起的事实，政府安抚市民，讹称大家的安全不会有任何问题。宁静的清晨，乘客们都有着各自缘由，登上了开往釜山的KTX406列车。有最近与妻子分居，看工作比女儿更优先的基金经理石宇（孔刘饰）。女儿秀安（金秀安饰）生日，石宇繁忙间竟然带回来与儿童节重复一样的生日礼物。当秀安执意要往釜山看望妈妈，石宇唯有抛开所有工作在清晨踏上列车，好赶及午间回到公司。同车厢还有快要当爸爸，带着怀孕妻子盛京（郑裕美饰）去釜山的摔跤手尚华（马东锡饰），高校棒球选手荣国（崔宇植饰）和拉拉队队长珍熙（安昭熙饰）。当列车开行时秀安看到的奇怪的一幕，但是没人相信她的话，同时间一位行动怪异的人竟毫无被人察觉地踏上了列车。为了不打扰疲惫的爸爸，秀安静静地自己去洗手间，在洗手间前被为了怀孕妻子守在卫生间门口的叔叔推开，只好去别的车厢。这时那位匆忙上车的女人晕倒了，瞬间突然爬上乘务员的背部并撕咬着乘务员。倾刻间被咬的乘务员便病毒扩散到全身，变成凶残的感染者。睡梦中被证券公司下属打电话叫醒来的石宇才发现秀安不见了，洗手间里也没有发现女儿，却看到被吓坏的一个男人冲过来。车厢乱成一团，感染者在密闭的列车内加速传播。正抱着女儿飞奔中的石宇，在看到怀孕的盛京夫妇跑过来时，刚正要把车厢门关上，最后盛京夫妇也勉强挤进车厢，尚华要找石宇算账，被盛京劝止了。众人在狭小列车间辗转逃避，发现感染者自己不能打开车门，只对声音和光能有反应。自广播中得悉列车下一站要停车的牙山站也已被感染者占领，列车只能到达早已安排好镇压感染者军队的大田站。人们按列车长指示的方向走，大田车站异常地安静。石宇在车上时已暗自以电话拜托了自己曾管理过的军人管理员，知道大田站早已失守，便带着秀安另走通道。当石宇要秀安暂留边上先走去察看，怎知道军人全部都已被感染，然而，这时候石宇离秀安太远了，幸好盛京夫妇及时带离了秀安，石宇也勉强躲开了感染者进入了门内。面对猖獗的病毒不断地扩散和感染者如洪水般涌现，列车上众人奋力反击。
