Die drei jungen Amerikaner Anthony Sadler, Alek Skarlatos und Spencer Stone (die sich jeweils selbst spielen) wollen durch Europa reisen und sitzen deswegen am 21. August 2015 im Thalys-Zug Nr. 9364 von Amsterdam via Brüssel in Richtung Paris - wo sie einen Terroranschlag verhindern und damit zu Helden werden. Durch ihren mutigen Einsatz werden 500 Menschen gerettet, vor der Heldentat liegen drei Leben mit Kindheitsproblemen und langen Wegen bis zu gefestigten Existenzen. Als Anthony, Alek und Spencer - die letzten beiden sind Soldaten - einschreiten, um den Anschlag zu vereiteln, bewährt sich dann das starke Band, das die drei zuvor geknüpft haben: Ohne ihre starke Freundschaft, die selbst unter dem extremen Stress in der Bahn bestand hat, hätten sich die Männer nicht verteidigen können...

John F. Kennedy, der Präsident der Vereinigten Staaten, ist zu Besuch in Dallas, Texas. Während der traditionellen Fahrt im offenen Auto durch die Stadt treffen ihn plötzlich zwei Gewehrschüsse und verletzen ihn lebensgefährlich. Sofort wird er in das Parkland Memorial Krankenhaus eingeliefert. Der junge Arzt Jim Carrico ist der einzige vor Ort anwesende Mediziner, der dem schwer Verwundeten helfen kann. Die Krankenschwester Doris Nelson assistiert ihm bei der wichtigen Operation. Zur gleichen Zeit befinden sind Polizei und Secret Service auf einer fieberhaften Suche nach dem Scharfschützen. Wichtige Hinweise erhalten sie von dem Zivilisten Abraham Zapruder der den Anschlag und den vermeintlichen Attentäter Lee Harvey Oswald zufällig mit seiner 8-mm-Kamera gefilmt hat.