Un brot viral misteriós posa a Corea en estat d’emergència. En Sok-woo i la seva filla Soo-ahn pugen al KTX, un tren ràpid que uneix els 442 km que separen Seül de Busan, una ciutat que es defensa amb èxit de l’epidèmia. Però just al moment de la seva partida, l’estació és envaïda per zombis que maten el conductor del tren entre d’altres. Mentre el KTX aconsegueix la seva màxima velocitat sense conductor cap a Busan, els passatgers hauran de lluitar per les seves vides contra els zombis que han aconseguit pujar a bord.

Mentre els afectats per un estrany virus es converteixen en un exèrcit d'agressors embogits, Cherry, una ballarina de striptease esguerrada, i el seu ex-nuvi Wray dirigeixen un espontani equip de guerrers, endinsant-se a la nit cap a un destí que deixarà milions d'afectats, infinitat de morts i uns quants afortunats supervivents que lluitaran per trobar el darrer racó segur al món.