Curtis (Chris Evans), salah satu penduduk dunia yang selamat dari sebuah eksperimen ilmiah yang gagal untuk menghentikan pemanasan global dan justru eksperimen itu menciptakan jaman es di bumi yang membinasakan hampir seluruh makhluk hidup. Curtis melanjutkan hidupnya dalam sebuah kereta raksasa yang berkeliling dunia bernama "Snowpiercer"? bersama dengan korban selamat lainnya.

Seiring dengan berjalannya waktu, kereta tersebut menjadi semacam sebuah habitat baru bagi para manusia, ada berbagai kelompok dan kelas sosial mulai terbentuk di dalamnya. Para penduduk elit lebih banyak menempati kereta bagian depan, sedangkan bagian belakang dipenuhi dengan penduduk yang miskin dan kelaparan. Konflik terjadi ketika para penghuni kereta bagian belakang menuntut keadilan dan berencana untuk merebut kendali kereta.