故事发生在一艘名为“契约”的殖民太空船之上,飞船上搭载了两千名进入沉睡的殖民者,他们的目的地是遥远的欧米伽六号行星,希望能够在那里建立新的家园。一场意外的发生令契约号的能量收集帆遭到了破坏,船长布兰森(詹姆斯·弗兰科 James Franco 饰)亦不幸身亡。作为代理船长的欧朗(比利·克鲁德普 Billy Crudup 饰)带领着惊恐而又悲伤的船员们降落到了一颗未知的神秘星球上。
在这里,他们遇见了仿生人大卫(迈克尔·法斯宾德 Michael Fassbender 饰),大卫热情的接纳了人类的到来
为了应对愈演愈烈的温室效应,世界各国在2014年发射了代号CW-7的冷冻剂,谁知却将地球推入了万劫不复的极寒深渊。大多数的人类死于寒冷与恐慌,只有为数不多的数千人登上了威尔福德工业开发的列车,成为永不停歇的流浪者。这列火车借助威尔福德(艾德·哈里斯 Ed Harris 饰)开发的永动引擎,并且配备各种完备设施,在之后的十七年里构建了属于自己的独立生态系统,周而复始旋转在43.8万公里的漫长旅途中。生活在末尾车厢的底层人民一直饱受压迫,为了争取自由和权力,他们在过去发起过多次暴动,但无疑例外均以失败告终。