20世纪60年代，一列载有各行各业乘客的502次列车缓缓开往江城。列车乘务员由13名年轻女孩组成，由共产党员裴兰英（卢桂兰饰演）担任列车长。晚上，突然刮起一阵大风。解放军某部林司令员（盛琳饰演）在前往火车站时，发现一棵倒下的树躺在铁轨上。他把它移了好几次，但那棵树一动不动。然而，它的头部被飞溅的石头击中，他昏倒了。502次，已经醒来的林应昌固执地站在路基上，用手电发出紧急停车信号。当火车停稳后，他被抬上了火车。医生发现他伤势严重，需要尽快进行手术。裴兰英紧急请求铁路局将502次列车改为“特快列车”，以挽救林队长的生命。铁路局打破惯例，临时调派502次列车沿站行驶，驶向江城