Reisen mit der Bahn ist romantisch und entspannend. Bis jetzt. Nach einem längeren Aufenthalt in China tritt das amerikanische Ehepaar Roy (Woody Harrelson) und Jessie (Emily Mortimer) die Heimreise an. Die legendäre Transsibirische Eisenbahn soll sie bis Moskau bringen. In ihrem Abteil lernen sie ein weiteres Paar kennen: den undurchschaubaren Carlos (Eudardo Noriega) und seine amerikanische Freundin Abby (Kate Mara), deren geheimnisvolle Art vor allem Jessie mehr und mehr fasziniert. Als Roy nach einem Zwischenstopp den Zug verpasst und zwei russische Polizeibeamte (Ben Kingsley, Thomas Kretschmann) auftauchen, die ihrerseits nichts mit offenen Karten spielen, wird eine tragische Kette von Ereignissen in Bewegung gesetzt, die in Verrat, Betrug und Mord gipfelt.