Terroristas suecos tentam explodir um prédio norte-americano da Organização Mundial da Saúde em Genebra. Dois deles são mortos e um terceiro foge, contaminado com germes de uma epidemia mortal. O coronel da Inteligência Militar dos Estados Unidos Stephen Mackenzie (Burt Lancaster), auxiliado pela especialista sueca em patologias Drª. Elena Stradner (Ingrid Thulin), é chamado para acompanhar o caso e descobre que o terrorista sobrevivente apanhou o trem que parte de Genebra até Estocolmo. Sob a alegação de que uma grande tragédia refletiria positivamente para o movimento terrorista, o comandante Mackenzie envia o trem rumo a uma cidade abandonada, cruzando uma frágil ponte em desuso, onde todos os passageiros estão condenados a morrer. Dentre eles estão Jennifer (Sophia Loren) e doutor Jonanthan Chamberlain (Richard Harris), um respeitável médico que tudo faz para salvar os passageiros, tentando criar os anticorpos para combater o vírus.

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