Nachdem sein Bruder Randall ermordet wurde, erscheint der Söldner Karl Thomasson nach langer Zeit wieder in seiner Heimat Brooklyn. Sein Bruder war Lehrer, und er wurde getötet, weil er einige seiner Schüler bei einer Straftat ertappt hat. Karl Thomasson will seinen Bruder rächen und herausfinden, was genau hinter der Sache steckt, daher lässt er sich an der Schule, an der Randall gearbeitet hat, als Lehrer anstellen.

Die Welt im Jahr 2031: Ein Versuch, die globale Erwärmung zu stoppen, ist katastrophal fehlgeschlagen und hat stattdessen die Erde in eine neue Eiszeit gestürzt. Nahezu alles Leben ist ausgelöscht und unter Eismassen begraben. Die wenigen verbliebenen Menschen fristen ein Dasein in ständiger Bewegung: Sie sitzen auf dem Snowpiercer fest, einem gewaltigen Zug, der durch eine "?heilige' Maschine gleich einem Perpetuum mobile ununterbrochen angetrieben wird. Die Insassen der Waggons leben in einer Mikrogesellschaft mit striktem Kastensystem. Die Bewohner der letzten Waggons gehören der niedrigsten Kaste an und werden dementsprechend von den oberen Kasten unterdrückt und schikaniert. Unter ihrem widerstrebenden Anführer Curtis planen sie den Aufstand gegen den gottgleichen Zugführer Wilford und seine Schergen. Doch wie hoch wird der Preis für die Freiheit sein, wenn das Schicksal der Menschheit von einer sensiblen Maschinerie abhängt?