Aus einer romantischen Idee heraus (und weil er Zeit hat) besteigt der Koch- und Gartenbuchverleger George Caldwell in Los Angeles statt des Flugzeugs den Expresszug „Silberpfeil“ (Original „Silver Streak“, daher der US–Titel), um zur Hochzeit seiner Schwester nach Chicago zu reisen.

Zunächst läuft auch alles perfekt für ihn: er lernt die hübsche Sekretärin Hilly kennen und lieben. Doch dann sieht er eine Leiche aus dem Zug fallen. Da ihm zunächst niemand die Beobachtung zu glauben scheint, forscht George auf eigene Faust nach und gerät prompt in Turbulenzen, die offensichtlich mit geheimen Briefen des Malers Rembrandt zu tun haben. Ein Fahrgast entpuppt sich als FBI–Agent, der vermeintlich Tote (nämlich der renommierte Professor Schreiner, gleichzeitig Hillys Boss) steht putzmunter vor ihm und schließlich machen die Handlanger des skrupellosen Industriellen Roger Devereaux Jagd auf ihn. In diesem Zusammenhang wird George insgesamt dreimal unsanft vom Zug befördert, schafft es aber mit einigen Anstrengungen immer wieder an Bord zurück. Hierbei macht er auch die Bekanntschaft des Kleinkriminellen Grover, welcher ihn im weiteren Verlauf helfend begleitet.

Nachdem er auch noch irrtümlich wegen Mordes am FBI–Mann Sweet gesucht wird, gehen George und Grover zum Angriff über und stellen Devereaux, der gesteht. Dieser ließ Schreiner tatsächlich töten und durch ein Double ersetzen. Dadurch will Devereaux verhindern, dass Schreiner einen groß angelegten Betrug rund um die Rembrandt – Briefe publik macht. Und wie wenig später herauskommt, war die polizeiliche Fahndung nach Caldwell nur eine Finte, um diesen in Sicherheit zu bringen.

Den Behörden gelingt es schließlich, den Silberpfeil in einem Chicagoer Vorort zum Stehen zu bringen und die Passagiere zu evakuieren. Doch die Verhaftung von Devereaux misslingt und er kann sich nach einem Schusswechsel mit dem Zug absetzen. Da Hilly sich noch an Bord befindet, springen George und Grover schließlich ebenfalls auf den Silberpfeil auf. Beide können Hilly zwar befreien, allerdings lassen bei der polizeilichen Verfolgung sowohl der Lokführer als auch Devereaux ihr Leben, so dass der Zug nun führerlos Richtung Chicago rast.

Da alle externen Notfallmaßnahmen unwirksam sind, zudem die Zugsysteme sabotiert wurden und man nicht auf die Lokomotive gelangt, bleibt den Verbliebenen nur die Chance, die Waggons abzukuppeln. Kurz vor dem Ziel gelingt dies auch, so dass George, Hilly, Grover und ein Schaffner sich mit den ausrollenden Wagen retten. Die Lokomotive hingegen rast in den Chicagoer Kopfbahnhof und löst dabei einen gewaltigen Kollateralschaden aus.

Am Ende werden George und Hilly ein Paar, während Grover mit einem ausgestellten Sportwagen davonfährt.