Un brote viral misterioso pone a Corea en estado de emergencia. Sok-woo y su hija Soo-ahn suben al KTX, un tren rápido que une los 442 km que separan Seúl de Busan, una ciudad que se defiende con éxito de la epidemia. Pero justo en el momento de su partida, la estación es invadida por zombis que matan al conductor del tren y a muchos otros. Mientras el KTX alcanza su máxima velocidad sin conductor hacia Busan, los pasajeros tienen que luchar contra los zombis que han logrado subir a bordo.