Following the screening of her latest film "The Scarlet Lady", Hollywood movie star April Tremaine is posing for photographs in Chicago when her overly opinionated director, Ivan Ivansky, suddenly orders the newspaper reporters and photographers out of the room. Once they are out, he tells her that her next film has to differ in tone to the previous ones, and April is horrified to know that, in order to accomplish this, he has decided she has to have a baby. Her complaints fall on deaf ears to Ivan, who charges his press agent, Patsy Riley, with the job of finding one for a publicity stunt. Patsy's first thought is to enlist the help of Pennsylvania Railroad locomotive driver Maurice "Mike" Monaghan, an old boyfriend of hers and one of the regular drivers of the PRR's top-link express train, the Broadway Limited. Mike is at first delighted when he hears that they are travelling on the Limited, but is less enthused when he is assigned to try to find the baby required for the stunt. As he gloomily outlines the problem to the bartender of the engine shed cafe, an unknown man nearby overhears, and makes a telephone call before informing Mike that he has solved his problem. Mike is so glad to see his dilemma solved that he vows to remain his lifelong friend - but unknown to him, the kidnapping of a baby belonging to family named Pierson has made headline news.
The opening sequence is a 1943 black-and-white Cinesound newsreel Monarch of the Rails showing the locomotive being built. The film then changes to colour and shows the locomotive at the Enfield locomotive depot, then the home of the New South Wales Rail Transport Museum. The fireman lights the fire and the driver inspects the locomotive. When ready the locomotive is turned on the turntable.
Deux jeunes filles doivent se rendre pour le week-end dans la famille de l'une d'elles. Dans le train de nuit qu'elles empruntent, elles sont agressées par deux marginaux accompagnés d'une femme désaxée.
Pendant la seconde guerre, Karen, une espionne anglaise, débarque incognito à New York pour effectuer une mission secrète. Afin d'échapper à des poursuivants, elle se cache dans un théâtre de variétés. Là, elle rencontre Larry, un comédien qui y travaille. Karen voit en lui l'occasion de parfaire sa couverture, aussi séduit-elle Larry. Larry obtient un contrat pour se produire à Hollywood, et Karen l'accompagne sur le quai de la gare. Elle cache dans les bagages de Larry une bague avec un microfilm qui contient les plans d'une nouvelle bombe révolutionnaire. Mais Larry ne sait pas qu'il est surveillé par deux agents nazis cruels, Madame Stephanie Runick et le docteur Hugo Streger. Ils montent dans le train.
Employé de la Canadian Pacific Railroad, Tom Andrews reçoit pour mission de trouver un passage dans les Montagnes Rocheuses pour finaliser un itinéraire de chemin de fer entre le Canada et les Etats-Unis. Une entreprise qui n’est pas du goût de tout de monde, en particulier des trappeurs qui mettent tout en oeuvre pour saboter le projet, allant jusqu’à provoquer une révolte indienne afin de préserver leurs intérêts dans le commerce de la fourrure.
Ce film est un pastiche de western avec une histoire compliquée des tentatives d'un propriétaire de diligence pour empêcher la voie ferrée d'atteindre Tomahawk, dans le Colorado. Dans le train voyage une troupe de danseuses parmi lesquelles Carla (Marilyn Monroe). Elle eut à faire un numéro avec Dan Dailey et trois autres danseuses.
Elisabeth est une femme riche qui atteint sa quarantaine. Elle voyage régulièrement dans le train TEE Rheingold. Un jour, elle rencontre un ancien flirt d'école, qui travaille en tant que stewart dans le train.
La disparition de sa mère lors d'un simple trajet en train donne l'occasion du rapprochement entre un père et sa fille ; en effet, en parcourant à pied l'itinéraire du train, ils vont revivre et retrouver leur famille..
Abordé dans un compartiment de première classe d'un train par une jeune femme désemparée qui s'offre à lui, un garagiste s'installe dans la vie de celle-ci contre son gré.
Kees Popinga est fondé de pouvoir chez un marchand hollandais de fourniture de bateaux à Groningue avec une femme et deux enfants il s'est peu à peu enfoncé dans l'ennui. Un soir, son patron lui apprend que son entreprise va déposer son bilan pour faillite frauduleuse. Se voyant ruiné, Kees Popinga voit son petit univers s'effondrer. Il décide de fuir son univers un peu mesquin et de faire des avances à Pamela, la maîtresse de son patron. Celle-ci ne l'accueillant qu'avec un rire moqueur, Kees, blessé dans son amour propre, la tue en voulant la faire taire. Il n'a alors plus d'autre solution que de quitter la Hollande, il s'enfuit donc à Paris. Ce sera pour lui l'occasion de vivre une vie en complète opposition avec son existence petite-bourgeoise qu'il a connu jusqu'alors. Il côtoie prostituées et petits malfrats, jusqu'à se faire dévaliser par un pick-pocket. Après une tentative de suicide manquée qui le livre nu aux mains de la police, il se retrouve interné en hôpital psychiatrique.
Le détective Walter Brown est chargé de protéger Mrs Frankie Neall, veuve d'un bandit mort récemment, contre les tueurs qui cherchent à l'assassiner lors de son voyage en train de Chicago à Los Angeles. Le compagnon de Brown s'étant fait abattre dès le début du voyage, l'affaire se révèle beaucoup plus dangereuse que prévu. Elle est d'autant plus compliquée que personne ne connaît l'apparence physique de Mrs Frankie Neall.
En 1860, juste avant la guerre civile, des sécessionnistes du Sud tentent d'empêcher la construction d'une ligne de chemin de fer qui doit relier le Kansas à la Californie. Une succession de sabotages menace l'ambitieux projet. Le capitaine Nelson est chargé par les autorités du Nord de mettre un terme à ces actes criminels. Arrivé sur place, il tombe rapidement amoureux de la belle Barbara. Mais le devoir l'appelle...
À Mexico, au cours des années 1950, deux anciens employés du tramway n 133 subtilisent leur outil de travail promis à la casse. Conduisant en état d'ivresse, ils sillonnent ensuite la ville, de nuit et, à travers l'ensemble du réseau, juste pour "un dernier tour symbolique"… Durant le trajet, surviennent plusieurs incidents cocasses et inhabituels : montent à bord du véhicule les bouchers d'un abattoir avec des morceaux de viande d'animaux sacrifiés, des religieuses avec une statue du Christ, les gosses d'un orphelinat, une scène de théâtre impliquant Eve et le serpent... Le lendemain matin, alors qu'ils cherchent à ramener le véhicule au dépôt, les employés du n 133 sont poursuivis par un inspecteur à la retraite qui veut les dénoncer. Alors que celui-ci est parvenu à alerter la direction de son ancienne société, nos "deux voleurs" réussissent à déposer le fameux tram à son endroit habituel. Les responsables mettent alors en doute la parole de l'ex-inspecteur. Cette histoire n'était pourtant pas le fruit d'une illusion.