Мальчик-всезнайка постоянно искал опровержение всем возможным фактам, и однажды убедил себя, что новогоднего чуда не существует. Заботливая мама рассказывала ему множество диковинных историй о Санта Клаусе, но он всё больше переставал в него верить. Маленькие гномы помогают ему упаковывать и развозить подарки? Невозможно, ведь подобных существ нет в природе, и в обратном мальчишку не переубедить. Возможно из-за его чрезмерной уверенности поздней рождественской ночью к его дому подъехал полярный экспресс. Как он двигается непонятно, на земле нет рельс, а он словно парит в воздухе, что вызвало у мальчика удивление.
Несмотря на боязнь, он поддался уговорам проводника, и зашел внутрь состава, где ему открылась удивительная картина. Он не единственный, кому на Рождество посчастливилось оказаться на волшебном поезде, но все дети собраны здесь неспроста. Двигаясь к магической неизвестности, всезнайка ознакомится и даже удостоверится в существовании сказочных персонажей, и обретет среди них верных друзей. Поиск дружбы станет не единственным его испытанием, ему придется проявить смелость, смекалку и дружелюбие, чтобы усвоить несколько важных жизненных уроков.