En ung gutt fra Grand Rapids, Michigan, sover i senga på julekvelden. Han har sluttet å tro på at julenissen finnes, fordi han bare så etterlignende skapninger og klær. Men ved midnatt kommer det et stort og magisk tog som stopper rett utenfor huset hans, midt i gata. Toget heter «Polarekspressen», og er på vei til Nordpolen for å besøke nissen der. Toget tar også med seg barn som mister troen på nissen, slike som han, til Nordpolen. Gutten blir med toget, og reiser gjennom hele landet. Men imens skjer det rare ting om bord. Gutten møter et spøkelse som bor på toppen av toget, og senere hjelper til med å styre toget. Det ender med gutten møter nissen, og får en julegave: en bjelle. Dessverre mister han bjellen på tilbakeveien, men får den tilbake i en av nissens gaver hjemme hos ham selv.