在某个平行世界，这里因全球变暖的问题而困扰，因此国家研制出一种药剂，随后将此药剂发射到大气层中，效果很明显，一天之内气温就降到可控范围内。
但万万没想到的是，这气温一降却一发不可收拾，世界进入冰河时代，生命灭绝殆尽，不过绝望中往往存在着希望，一辆叫诺亚方舟的列车行驶在冰天雪地当中，这里生存着最后的幸存者。
十七年后诺亚方舟列车上，士兵来到车厢发放长方形黑色食物，在这个狭窄的生存空间，拥有武力的上层车厢的人并不会在意这些下层车厢人的感受，他们早已形成明显的对立关系。
而我们的冷哥在士兵走后找到一个小孩，原来冷哥在上层人那里弄来一个消息，有压迫就有反抗，冷哥一直计划着起义，打入上层车厢，这个消息正在这个小孩的食物块中。
冷哥想和小孩交换食物，小孩的交换条件只要玩一个小时的球，这里的物资匮乏，在小孩只要玩一小时的球就已经满足。
拿出这条消息，是一个安全系统专家的名字阿南，找到他就能破开一层层列车门，但他在上层的监狱车厢中，冷哥开始策划营救阿南的计划。
当人们睡觉时，士兵们又闯入车厢，并以医疗检查的名义聚集所有小孩，随后带走条件合格的孩子，带走的真正目的不得而知，即使有一对夫妇反抗，但在士兵面前是多么无力。
面对反抗的夫妇，士兵们抓住孩子的父亲，将他整个胳膊伸到列车之外，男人从惨叫到停止叫喊没到五秒钟，因为外面温度太低，男人的胳膊已经失去知觉，而当抽回男人的胳膊时，胳膊已经冷冻成冰，当一个铁锤砸碎男人的胳膊后，他又恢复知觉倒地哀嚎。
当士兵们走后，冷哥开始他的营救计划，他们将能找到的所有铁桶堆积到一起，组成一个铁柱用来撞车门。
冷哥他们准备完毕时，正好士兵们来发食物，当身旁的人向他询问是否立即行动时，他冲到士兵面前，将他的步枪顶在自己头上并按动扳机，枪并没有射出子弹，原来在这十七年中，列车也曾发生过起义，冷哥一直怀疑他们是否还有子弹，很显然，冷哥赌对了。
当人们看见士兵们没有子弹，立即抬起铁柱冲向车门，由此起义开始！
当铁桶卡住前面的车门后，人们冲上来开始搏斗，最终他们成功闯入监狱车厢，随后救出阿南，阿南出来后救出同样关在他旁边的女儿，而他女儿有一个很神奇的天赋，就是隔着车门能感应到对面有没有人。
在打开门后，人们通过车窗看见十七年没在看过的窗外景色，可惜的是外面的城市早已被冰雪覆盖。
随着下一个车门打开，他们来到了他们的食物制作车间，令冷哥没想到的是，这些食物都是蟑螂制作，看见人们疯抢着食物，他没有声张，他可能希望人们永远不要知道这残酷的真相。
当开启下一个车门时，阿南的女儿立即惊恐的说不要开门，可惜已经迟了，随着车门的开启，对面的车厢中都是拿着斧头的壮汉。
随着初次交锋，冷哥他们战到车厢中部， 而这时持斧壮汉们却停止战斗，他们开始倒计时，倒计时结束后他们各自带上夜视仪，原来列车前面是一个隧道，而没有准备的冷哥一伙人损失惨重，这以成为一面倒的屠*。
这时冷哥想起有个小孩身上有盒火柴，于是向车尾处喊到我们需要光，随后车尾处那小孩点起一个火把，开始向冷哥跑来，火把经过一个个人的手中传递，火把也一个个的增加。
星星之火可以燎原，当到达冷哥这节车厢时众多火把已经将这处空间照成白昼，随即冷哥一伙人开始反攻，经过一场激烈的战斗，以冷哥挟制对方女*而结束，而幸存下来的人来到下一个车厢，用水奢侈的洗掉身上的鲜血。
当冷哥他们休息一晚后来到下一节车厢，这里竟种满水果蔬菜，继续走，竟象来到一个水族馆，除了中间过道被玻璃罩住，外边都是海洋鱼类，看来这些年车头的领导者将这列火车管理的井井有条，当然，除了平民窟一般车尾处的人们。
随后来到生肉冷藏车厢，这里挂满各种冷哥他们梦中的肉类，在之后是幼儿园，这里的老师主要的职责不是教书，竟是给这些孩子洗脑，甚至达到让他们信仰车头中的那个管理者。
这时从上节车厢推来个小推车，车上全是鸡蛋，他为每个人都发鸡蛋，当这个车厢发完后他向下一个车厢走去，继续发着蛋，冷哥惊讶的看着这一切，让他没想到的是，这个人竟然走到列车最后一节车厢！
当人们看见推车中的鸡蛋时异常惊讶，他们认为鸡这种生物应该在十多年前已经灭绝了的，而在他们还在惊讶时，推车的人竟从车中抽出枪来将眼前的人们击毙，原来列车上层还留有一些可用枪械最后时刻镇压暴乱。
之后将被制服的持斧壮汉解救出来，并将车推倒，而蛋的下面都是枪械，之后就是一面倒的屠*。
冷哥这边电视的屏幕突然亮起，通过屏幕看见自己这伙人被* ，这让冷哥受到很大打击，愤怒的冷哥走到女领头人面前无视她的祈求，将她击毙，随后继续前进。
之后他看见了什么？小型读书室，医疗室，做衣服的，做头发的，这些竟和末日之前差距不大，而车尾生活的人们在这十七年中生活完全没有可比性，而后追兵追上冷哥。
他们在蒸拿房般的车厢展开激烈的战斗，可惜最后除了冷哥就剩下阿南和他的女儿幸存，冷哥带着一腔怒火穿过一个个功能不同的车厢，最后终于来到车头门前。
当冷哥让阿南开门时，阿南却拒绝了，愤怒的冷哥与他撕扯了起来，他也不想将门打开，因为这些年通过他的观察，他认为冰雪正在融化，而自己也做了一些炸药，用于爆破旁边另一个通往外面的门，说着就将炸药放在那通往外界的门上。
这时通往车头的门打开，一个女人出来一枪将阿南打倒在地，随后把枪指向冷哥说，领导者正在等他共进晚餐，冷哥无奈走了进去。
当冷哥走进去后，领导者和他说，他所做的一切的是为了生态平衡，毕竟生存空间就这么大，资源也是有限的，有的时候需要人口急剧减少，就像现在。
通过领导者的讲述冷哥才知道，每次底层暴动都是由眼前这个领导者放出消息，诱导别人暴动来控制人口数量，这次也不例外，只是没想到这次冷哥竟能从车尾走到车头，这是从没发生过的。
随后又带着冷哥看着列车的永动机，以人类存亡的理由希望冷哥接替自己守护好这里，并按照自己的理念管理这个列车。
而这时阿南的女儿醒来，将拿枪的女人打昏，又将炸药安好之后走到冷哥身前索要火柴，而这时的冷哥却将她推开，难道冷哥已经被领导者说动了么？
这时阿南女儿的天赋发动，她感到脚下有人，于是开始撬地板，冷哥看见后上前帮忙，当打开地砖后竟看见一个五岁左右的孩子在维持机器的运作，从车尾处带出的孩子原来都在这里。
领导者上前解释原因，但被突然醒悟的冷哥几拳打倒在地，如果人没有了人性，那还能叫人么？
随后冷哥将火柴交给阿南的女儿让她去点炸药，回过头看着在齿轮中的孩子，一咬牙将手伸进齿轮将它别停，将里面的孩子救了出来，随后阿南跑了过来与冷哥一起抱住孩子。
一声巨响，通往外界的车门被炸开，但这也引起旁边的雪山雪崩，随着雪崩的到来，列车发生侧翻，四散开来。
当一切平息过后，两个小孩穿着厚重的外套来到车外，她们踩在别人口中说过的大地上，刚抬头就看见前方竟是一头活的北极熊。
这顽强的生命，正说明外面自然的世界，才是真正的世界，与其用一堆机器、阴谋中求得生存，不如爱护环境，适应环境，融入自然才是生存的长久之道。
