Frank Barnes, ein erfahrener und abgeklärter Lokführer, ist mit seinem neuen Kollegen, dem jungen Will Colson unterwegs, als ihn eine Nachricht ereilt, die ihn vor eine schwere Entscheidung stellt. Auf seiner Strecke befindet sich ein Zug, der unbemannt und beladen mit hochgiftigen Chemikalien durch ein dicht besiedeltes Gebiet rast. Der Zug ist aufgrund defekter Bremsen nicht nur ein unaufhaltsames Gefährt, sondern seine Ladung macht ihn zu einer Bombe von der Größe des Chrysler Buildings. Alle Versuche ihn zu stoppen schlugen bereits fehl, so dass Frank und der unerfahrene Neuling Will die Einzigen sind, die die drohende Katastrophe noch stoppen könnten. Ein atemberaubender Wettlauf mit der Zeit beginnt in Unstoppable - Ausser Kontrolle.

Ein Virus ist mutiert und hat die Menschen befallen. Eine Heilung ist nicht in Sicht. Die Epidemie hat fast die ganze Menschheit ausgelöscht. Niemand ist sicher und niemandem kann man trauen, denn die Ansteckungsgefahr ist allgegenwärtig. In dieser dramatischen Situation machen sich vier junge Freunde auf den Weg zu einem abgelegenen Strand, um das Ende der Seuche abzuwarten: Brian, dessen jüngerer Bruder Danny, Brians Freundin Bobby und Dannys Schulfreundin Kate. Als sie auf ein liegengebliebenes Auto stoßen, wissen sie nicht, dass sie damit ihr Schicksal besiegelt haben. Ihre Reise in den Süden wird zu einem tödlichen Kampf gegen gefährliche Infizierte, wahnsinnig gewordene Überlebende, tollwütige Hunde - und schließlich gegeneinander.