Főhősünk még csak tíz éves, de már majdnem biztos benne, hogy a Mikulás nem létezik és a karácsony csak a szülők trükkje, amikor az éjszaka közepén, hatalmas robajjal csillogó fekete vonat áll meg közvetlenül a házuk előtt. A kalauz azt mondja, egyenest érte jöttek. Miután hitetlen hősünk habozva felszáll, a Polar Expressz pöfögve megindul: apró, pizsamás utasaival az Északi-sarkra, hogy részesei lehessenek annak az ünnepi pillanatnak, amikor a Mikulás a manók jelenlétében átadja az általa választott gyermeknek az első karácsonyi ajándékot.

Halley (Mandy Moore) kiábrándult a szerelemből, miután túl sok kapcsolatot látott tönkremenni. Szülei is épp most váltak el, apjának új barátnője pedig nem sokat törődik vele. Anyja állandóan egyedül van, nővérét pedig annyira lekötik közelgő esküvőjének előkészületei, hogy szinte sosincs otthon. Mindezek tetejébe a tinédzserek felületes ítélkezési kényszere kimondatja vele, hogy igaz szerelem nem létezik. De az élet nem hagyja magát, és egy tragikus baleset kapcsán találkozik Maconnel (Trent Ford).