Der vielbeschäftigte Fondsmanager Seok-woo lässt sich von seiner Tochter Su-an überreden, für ihren Geburtstag nach Busan zu fahren, da dort ihre Mutter lebt, die sie seit der Scheidung ihrer Eltern kaum gesehen hat. Für ihre Reise nehmen sie den Hochgeschwindigkeitszug KTX von einer Bahnstation in Seoul. Als der Zug abfährt, sieht Su-an, wie auf dem Bahnsteig ein Bahnmitarbeiter angegriffen wird. Ihr Vater schläft bereits. Kurz zuvor konnte sich noch ein Mädchen, das starke Verletzungen aufweist, in den Zug retten. Su-an streift durch den Zug und sieht in einem anderen Abteil, wie das Mädchen eine Mitarbeiterin der Bahn angreift, die ihr zuvor helfen wollte. Diese verwandelt sich nach dem Biss in einen Zombie. In diesem Moment kommt auch ihr Vater, schnappt sich Su-an, sie flüchten in eines der vorderen Abteile, wo sie sich mit anderen verbarrikadieren. Auf den Bildschirmen sieht man Nachrichtenmeldungen von Krawallen in Seoul und Seok-woos Mutter ruft ihn an, kurz bevor sie mutmaßlich verstirbt. In dem Abteil befinden sich auch noch Sang-hwa und seine hochschwangere Frau Sung-kyung, die Cheerleaderin Jin-hee, der Baseballspieler Young-gook und weitere Spieler sowie Yong-suk, der CEO eines Unternehmens, ein Obdachloser und die älteren Geschwister In-gil und Jong-gil. Der Zugführer kündigt an aufgrund der Unruhen, bis nach Daejeon durchzufahren, wo die Armee die Situation noch unter Kontrolle hat. Seok-woo ruft daraufhin einen seiner Privatkunden, der Leutnant beim Militär ist an, der ihm sagt, dass alle, die dort ankommen, unter Quarantäne gestellt werden. Dies möchte Seok-woo vermeiden, woraufhin der Offizier ihn anweist, am Bahnhof einen anderen Ausgang zu nehmen. Der Zug stoppt in Daejeo, auf den Bahnsteigen ist jedoch niemand zu sehen. Alle gehen zunächst gemeinsam zum Ausgang, Seok-woo und seine Tochter trennen sich von der Gruppe und gehen zu einem anderen Ausgang. Dort bekommt er jedoch einen panischen Anruf von dem Leutnant; er könne seine Männer nicht mehr erreichen. Es stellt sich bald heraus, dass auch die Soldaten bereits infiziert sind und diese greifen sofort die ankommenden Passagiere an. Einige von ihnen sich wieder mit knapper Not zurück in den Zug flüchten. Dabei wird Seok-woos Tochter von Sang-hwa gerettet. Aufgrund der vielen Zombies am Bahnsteig müssen sich die Passagiere in unterschiedliche Abteile flüchten. Jin-hee, In-gil und Yong-suk befinden sind mit den meisten anderen Passagieren sicher in Abteil 15. Sung-kyung, Su-an, der Obdachlose und Jong-gil, die nur knapp einer Gruppe Zombies im Waggon entkommen sind, haben sich in einem Toilettenraum in Abteil 13 eingeschlossen. Seok-woo, Sang-hwa und Young-gook befinden sich in Abteil 9. Letztere erfahren durch einen Anruf von Su-an und Sung-kyung gefährlicher Lage, worauf sie beschließen, sie zu retten und zu ihnen zu gelangen. Young-gook erfährt durch den Kontakt mit Jin-hee, dass Abteil 15 sicher ist. So kämpfen sich die drei gegen die Zombies durch den Zug.