В ночь перед Рождеством обычный мальчик, не убежденный в реальности Санта-Клауса, получает необычный шанс поверить в чудо и отправиться в гости к самому ледяному крайу мира. Ему обещает увезти в путь загадочный поезд под названием Полярный экспресс, который несет пассажиров прямо к Северному полюсу. Поезд рассекает холодные ветры и блестящие просторы снега, набирая темп через заснеженные долины и ледяные широты, пока рядом с ним не появляются новые попутчики — ребята, каждый со своей историей и скрытыми сомнениями. Путешествие становится не просто триумфом техники и скорости, а школой веры: на стыке детской наивности и взрослого опыта герой учится слышать чудо там, где его не ждут, доверять друзьям и верить в доброту даже тогда, когда всё кажется скептически настроенным. В вагоне звучат истории, смех и тихие тиражи надежд, а за окнами мерцают ледяные пейзажи, словно обещание. В конце пути мальчик понимает, что настоящие подарки к Рождеству — это вера, дружба и смелость принять волшебство, которое приходит в его сердце, когда он открыт миру. Полярный экспресс дарит незабываемый взгляд на праздник и оставляет в душе тепло и уверенность в чудо.
Фильм поставлен по небольшому рассказу Криса Ван Оллсбёрга «Полярный Экспресс», изданному в 1985 году. Рассказ состоял всего из 32 страниц, на которых при этом было огромное количество иллюстраций (Ван Оллсбёрг в первую очередь художник). Поэтому во многом сюжет рассказа дополняли личные идеи Роберта Земекиса.
Роли матери и сестры главного героя «сыграла» жена Роберта Земекиса — Лесли Хартер Земекис.
Фильм вошёл в Книгу рекордов Гиннесса как первый фильм, где вся игра актёров передана оцифровкой реальных людей.
Том Хэнкс «играет» пять ролей в этом фильме: мальчик-главный герой, его отец, проводник, Дух Рождества и Санта Клаус.
Адрес, который называет кондуктор в самом начале фильма, — реальный адрес дома, где жил в детстве Роберт Земекис.