1919, Missouri. Holt Farrier, ancien cavalier de cirque, rentre au cirque Medici Brothers, dirigé par Max Medici, après la Première Guerre mondiale, amputé d'un bras. Pendant son absence, le cirque a fait faillite, et Max s'est vu obligé de vendre les chevaux du cirque après le départ de Holt et la mort de la femme de ce dernier, Annie, de la grippe espagnole. Holt se voit alors attribué le poste de gardien des éléphants du cirque, et en particulier d'une femelle éléphant d'Asie, "Mrs. Jumbo", qui attend un petit.
Le célèbre détective belge Hercule Poirot prend l'Orient-Express pour rentrer d’Istanbul à Londres. Mais alors que le train se retrouve bloqué par la neige dans les montagnes yougoslaves, Samuel Ratchett, un riche Américain, est assassiné. À la demande de son ami M. Bouc, directeur de la ligne, Poirot se met à enquêter pour découvrir le meurtrier parmi les passagers.
En 1975, Jean Grey provoque un accident de voiture qui tue sa mère et blesse son père. Terrorisée et orpheline, la fillette est recueillie par le Professeur Xavier, qui lui présente son Institut.
En Pennsylvanie, Frank Barnes, un conducteur de train proche de la retraite, et Will Colson, un jeune ingénieur, vont devoir s'associer au péril de leurs vies pour tenter d'arrêter le train fret AWVR 777 (Allegheny West Virginia Railroad) qui transporte des marchandises dangereuses. Ce train fou menace en effet de dérailler et de dévaster toute une région, notamment une grande ville ou vivent plusieurs milliers d'habitants et où se trouve un grand viaduc en courbe : Stanton. Ils ont 100 minutes pour trouver une solution et reprendre les commandes du triple 7.
Comme après chaque journée de travail, Michael MacCauley, vendeur en assurances, rentre chez lui en prenant un train de banlieue, après une journée où il joue de malchance sur le plan professionnel et se fait voler son téléphone avant d'embarquer dans son train. Durant le trajet, il est abordé par une femme séduisante, lui soumettant une question théorique, pour laquelle il recevrait une certaine somme d'argent en récompense s'il y répondait favorablement et en acceptait les conséquences. Il finit par céder à la curiosité et se retrouve embarqué dans ce jeu". Comprenant progressivement ce que l'on attend de lui, et voulant faire marche arrière, il reçoit l’appel d’un mystérieux inconnu qui le force à identifier un passager caché dans le train. Michael est sommé de le faire avant le dernier arrêt. Pris dans un terrible engrenage, il va alors tout faire pour résoudre à temps cette énigme, tout en essayant de protéger les autres passagers.
Le Lieutenant Casey Ryback (Steven Seagal) a pris sa retraite de la marine et il est maintenant chef cuisinier au Mile High Cafe à Denver. Ryback accompagne sa nièce Sarah Ryback (jouée par Katherine Heigl dont c'était un des premiers rôles principaux) à Los Angeles pour se recueillir sur la tombe du frère de Ryback, le père de Sarah. Ils montent à bord d'un train tiré par deux grosses locomotives diesel voyageant à travers les Montagnes Rocheuses de Denver à Los Angeles.
Un chauffeur de camion est arrêté sur une petite route par des hommes portant des tenues de protection contre les risques biologiques. Ils désinfectent son véhicule avant de le laisser passer. Peu après, il percute une chevrette qui, bien que morte, se relève.
En 2014, la tentative de géo-ingénierie contre le réchauffement climatique en lâchant le gaz CW7 dans l'atmosphère entraîne un cataclysme : une glaciation de toute la planète, détruisant la vie et exterminant presque toute l'humanité. En 2031, des passagers enfermés dans un train forcé de rouler continuellement sont les seuls survivants sur Terre. Les habitants des derniers wagons sont contraints de vivre dans la promiscuité et le rationnement. À l'opposé, les habitants des autres wagons vivent dans un environnement relativement luxueux. Le train est dirigé par Wilford, qui est à l'origine du train et qui réside dans le premier wagon contenant la Machine, un générateur perpétuel.
En pleine guerre froide, le dernier joyau technologique soviétique tombe entre les mains du SPECTRE, la redoutable organisation criminelle dont le Dr Julius No faisait partie. Les services secrets britanniques se doivent de le récupérer et chargent Bond d'y parvenir. Mais cette affaire cache en réalité une redoutable mise en scène du SPECTRE pour piéger 007 en misant sur son point faible, les femmes.
Le 21 août 2015, un attentat est déjoué à bord du Thalys 9364 à destination de Paris. Le terroriste djihadiste, Ayoub El Khazzani, armé d'une kalachnikov et muni de neuf chargeurs pleins, est neutralisé par trois amis d'enfance, les Américains Anthony Sadler, Alek Skarlatos et Spencer Stone. En sauvant la vie de 500 passagers et en évitant ainsi un carnage, ils sont acclamés en héros dans le monde entier puis décorés par la Légion d'honneur par le Président de la République François Hollande.
Hiver 1935, à Istanbul. Le célèbre détective belge Hercule Poirot en visite en Turquie doit rentrer prématurément en France et ce retour imprévu lui pose un problème car rentrer de la Turquie en France nécessite au début du XX siècle une réservation quelques jours à l'avance pour une traversée de la Méditerranée par bateau, l'avion n'étant pas encore un moyen de transport international très courant. À la recherche d'une solution il se rend dans l'hôtel de luxe de la gare d'Istanbul où il espère que la chance pourra lui donner un petit coup de pouce. Et en effet, rencontrant dans le grand salon de l'hôtel son ami monsieur Bianchi (monsieur Blanchet dans la version française et monsieur Bouc dans le roman) qui est le directeur de la luxueuse ligne de l'Orient-Express, il obtient par son intermédiaire une place dans une voiture du prochain train en partance pour Calais. Lui-même, le directeur de la ligne, sera du voyage. Le train prend son départ et commence la traversée des premiers pays de l'Est européen sur l'itinéraire. En chemin, lors de la traversée de la Yougoslavie, un homme d'affaires, un certain Samuel Ratchett, estimant sa vie en danger, demande l'aide de Poirot pour le protéger, ce que ce dernier refuse. Mais le matin suivant, Ratchett est retrouvé dans sa couchette poignardé de douze coups de couteau à la poitrine. Durant la même nuit, une coulée de neige imprévue a immobilisé le train dans cette région très montagneuse. Le soleil s'est levé sur une campagne totalement déserte aux alentours, il n'est pas tombé de nouvelle neige depuis la veille au soir, et l'état immaculé du manteau de neige autour du train montre que personne ne s'est éloigné du convoi. Le coupable est donc probablement encore dans sur place. Par ailleurs l'attente devra durer de très longues heures avant l'arrivée du train chasse-neige de service pour le déblaiement de la voie. Le directeur de la ligne propose alors à son ami Hercule Poirot de tenter de résoudre ce meurtre tant que le train est immobilisé. Sinon, lorsqu'il repartira après le déblayage de la coulée de neige, il faudra s'en remettre aux autorités yougoslaves et il serait préférable pour tout le monde que le coupable soit déjà démasqué pour éviter une rétention de voyageurs innocents par les Yougoslaves. Commence alors une des plus passionnantes enquêtes de l'histoire du roman policier.
À la suite d'un vol dans un laboratoire, les passagers du train Genève - Stockholm se retrouvent exposés accidentellement à une maladie mortelle, très contagieuse. Le colonel Stephen Mackenzie décide de mettre le train en quarantaine et de le dérouter vers un centre de décontamination. Sur le trajet, il y a un vieux pont désaffecté, le pont de Cassandra, dont les autorités ignorent s'il est capable de supporter le poids du train. La manœuvre n'est-elle pas délibérée ?
Edward Pierce veut réaliser un grand braquage en attaquant un train rempli de 25,000 £ en lingots d'or qui doivent servir à financer les troupes britanniques en Crimée en 1855. Mais, à l'époque, jamais un vol n'a été commis à bord d'un train en marche et Pierce va devoir innover dans tous les domaines pour arriver à ses fins.
Trois ans après avoir fait une bien mauvaise farce à un de leurs camarades, un groupe de jeunes étudiants en médecine se réunit pour un réveillon costumé dans un train à vapeur. Ils ont apporté des quantités de drogues et de divertissement et engagé un magicien (joué par David Copperfield). Mais un tueur s'est infiltré dans le train, les tuant un par un et récupérant leurs costumes. Comme le train n'a pas de téléphone et circule sur une voie unique dans une région isolée, la seule solution est de poursuivre le voyage.
Manny, un prisonnier multirécidiviste, et Buck, une jeune tête brûlée, s'évadent d'une prison de haute sécurité perdue en Alaska. Après une marche éprouvante, ils parviennent à une gare ferroviaire et montent à bord d'un train dont le conducteur décède, foudroyé par une crise cardiaque, peu de temps après avoir mis en route les machines. Les freins lâchent, la vitesse du convoi augmente alors progressivement et irrémédiablement ; le poste central d'aiguillage est désemparé et tente par tous les moyens de parer à la course folle du train. Les deux fuyards sont condamnés à une mort affreuse mais ils ne le savent pas encore.