Oscar "Manny" Manheim (Voight) es un despiadado ladrón de bancos y héroe para los convictos de la Prisión de Máxima Seguridad Stonehaven de Alaska. Tras dos intentos previos de escape, Manny es puesto en confinamiento solitario durante tres años. Una orden judicial obliga al sádico Subdirector Ranken a liberarlo del confinamiento. Planeando un tercer escape, Manny se ve obligado a adelantar su plan a mediados de invierno después de ser apuñalado. Manny recluta al joven prisionero Buck McGeehy (Eric Roberts) para ayudar en el complicado plan. Tras escapar de la prisión a través de un túnel de alcantarillado que desemboca en un río helado, y una ardua caminata campo a través, los dos llegan a un patio de maniobras. Tras robar ropa de ferrocarril, se suben a un tren, compuesto solo por cuatro locomotoras.

El tren fuera de control

El anciano maquinista, Al, sufre un infarto mortal después de arrancar el tren y cae de la locomotora principal. Logra aplicar los frenos, pero las locomotoras los superan; lo que resulta en la quema de las zapatas de freno. A medida que el tren sin conductor acelera, los despachadores Dave Prince y Frank Barstow son alertados de la situación. Barstow permite que el tren llegue a la línea principal, mientras intenta mantener despejadas las vías más adelante. Desafortunadamente, el tren descontrolado choca con el furgón de cola de otro tren que se desvía a una vía secundaria. La colisión daña gravemente la cabina de la locomotora principal y bloquea la puerta delantera de la segunda locomotora, una vieja unidad EMD F inoperable, o "A-liner". Los convictos finalmente se dan cuenta de que algo va mal. El superior de Barstow, Eddie McDonald, le ordena descarrilar intencionadamente el tren.

Confrontaciones y decisiones

En este punto, la bocina del tren suena, alertando a las autoridades (y a los dos fugitivos) de que alguien más está a bordo del tren. Barstow hace que el encargado cancele el descarrilamiento. Ranken concluye que sus dos convictos escapados están huyendo en tren. Mientras tanto, los dos fugitivos son descubiertos por Sara, una maquinista, quien explica que ella accionó la bocina y que el tren está fuera de control. Ella los convence de que saltar del tren a su velocidad actual sería suicida y revela que la única forma posible de detener el tren sería subir a la locomotora principal y presionar su interruptor de apagado, una hazaña casi imposible debido a la puerta delantera atascada del A-liner y su diseño aerodinámico obsoleto que no tiene pasarela exterior a diferencia de las locomotoras primera, tercera y cuarta. Logran apagar las locomotoras tercera y cuarta, desconectando los cables de múltiples unidades, casi descarrilando en un puente al hacerlo.

El desenlace final

Los despachadores desvían el tren descontrolado hacia una línea secundaria sin salida después de determinar que está a solo cinco minutos de una colisión frontal con un tren de pasajeros. Más adelante, el tren tiene una curva cerrada cerca de una planta química. Barstow acepta que deben estrellarlo, condenando así a los tres a bordo a la muerte, en lugar de arriesgarse a una explosión química. Ranken obliga a Barstow a ayudarle a alcanzar el tren en helicóptero. Manny intenta forzar a Buck a una arriesgada maniobra alrededor de la nariz congelada de la segunda locomotora. La intervención de Sara en favor de Buck resulta en un enfrentamiento armado entre los convictos. Emocionalmente destrozados, los tres caen en depresión. El cómplice de Ranken es bajado de un helicóptero a la locomotora principal, pero cae a través del parabrisas de la segunda locomotora y luego bajo el tren.

Espoleado por la aparición de su archienemigo y con la absoluta determinación de no volver a prisión, Manny realiza un peligroso salto a la locomotora principal. A duras penas lo logra, aplastando gravemente su mano. Ranken aborda la locomotora desde el helicóptero; Manny lo embosca y lo esposan dentro de la locomotora principal. Ranken ordena a Manny detener el tren antes de que choque, pero Manny ha elegido morir (y llevar a Ranken a su muerte con él) en lugar de ser recapturado. Al recordarle a Buck y Sara en la segunda locomotora, Manny desacopla la locomotora principal del resto del tren, que luego aplica automáticamente sus frenos. Se despide sin decir una palabra (ignorando los gritos desesperados de Buck para que apague la locomotora principal) y sube al techo en la nieve helada, con los brazos extendidos, aceptando su destino inevitable. Los compañeros de celda de Buck y Manny lloran en silencio mientras la locomotora solitaria desaparece en la tormenta. La película cierra con una cita en pantalla de Ricardo III de William Shakespeare:

"No hay bestia tan feroz que no conozca algún toque de piedad." "Pero yo no conozco ninguno, y por lo tanto no soy una bestia."