Kirjailija-ohjaaja Jean, tuottaja Marc ja assistentti Lucette nousevat ultramoderniin Trans-Europ-Express -pikajunaan, joka kulkee Pariisista Antwerpeniin. Junassa he päättävät kirjoittaa elokuvakäsikirjoituksen asioista, joihin junamatka tarjoaa mahdollisuuden. Näin he päätyvät sepittämään tarinaa huumausaineiden salakuljettajasta ja tämän kohtaamista ihmisistä junassa.