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2003年春，一种严重的传染病肆虐全国，某市一名疑似病人突然失踪，为防止疫情扩散，省长指示一定要切断传染源。女军医杨萍（涓子饰）临危受命，离开手术室正在抢救中的母亲，登上1120次列车，急赴求援工作。恰巧，那位失踪的疑似病人就在这班列车中。杨萍获知后挺身而出，在列车长（沈慧芬饰）和乘警长（李幼斌饰）的全力帮助下，迅速展开了一场查找疑似病人的特殊战斗。很快，终于找到疑似病人并把他送下火车。列车继续前进，危机似乎解除，但在杨萍未及喘息之际，却发现发烧病人迅速增多，疫情已经在车厢内蔓延，更为致命的是，乘客深陷恐慌之中，强烈要求下车。然而，为防止疫情向农村和山区扩散，省委和铁道部决定途中不再停车，医疗物资的匮乏、乘客的恐慌以及重症患者危在旦夕……
为拯救整车乘客的生命，杨萍的昔日恋人，呼吸科专家梁文勇（刘之冰饰）冒着生命危险，乘直升飞机空降到时速150公里的列车上，与杨萍并肩战斗。