2135 год. Человечество уже пережило два вторжения инопланетной расы жукеров, лишь чудом уцелев, и готовится к очередному вторжению. Для поиска пилотов и военачальников, способных принести Земле победу, создаётся военная школа, в которую отправляют самых талантливых детей.
В заснеженном Лос-Аламосе живёт 12-летний изгой Оуэн. В школе его регулярно достают трое одноклассников, поэтому большую часть времени вне школы мальчик мечтает отомстить. Однажды в вечерних сумерках Оуэн знакомится со своей новой соседкой Эбби, и он не догадывается, что его первая любовь на самом деле – вампирша.
Неожиданно в канун Рождества мальчик, не веривший в существование Санта-Клауса, получает возможность отправиться к нему в гости на Северный полюс. Во время путешествия на поезде «Полярный экспресс» юный герой находит новых друзей и получает полезный урок.