「暴走機関車」は、脱獄囚マニーとバックがアラスカ州の刑務所から脱獄し、貨物列車に乗り込む物語。しかし、列車の運転士が心臓発作で亡くなり、列車は無人となり暴走を始める。二人は機関車を止めるために奮闘するが、その間にも列車の速度は上がり続け、大惨事が迫る。一方、脱獄を知った所長のランケンは二人を追い詰める。彼らは自由を求め、生き抜くために必死の戦いを繰り広げる。