北宁市公安局为应对接连发生的文物盗窃案，建立了以徐枫和宇文长延为正付队长的“飞碟突击队”。国际文物盗窃团伙头目刘易斯为获取“双羊尊”以一千五百万美元重金雇佣申克团伙潜入北宁，“飞碟突击队”严密布控。哈文、陶然从农妇手中以低价买到一只宋代钧窑彩碗却被同住一家酒店的申克情妇奈美子窃走。徐枫探得申克蛛丝马迹，申克周密布暑，利用高科技手段潜入北宁国家博物馆。

奈美子率奥丽娅、贝丝、黄丽娜潜入北宁博物馆杀人越货盗得“双羊尊”，徐枫带领“飞碟突击队”围追堵截。奈美子被抓获，申克一伙亡命而逃。记者苏影闻讯跟踪采访被前夫徐枫拒绝，奈美子顽抗到底守口如瓶。哈文欲谋拉特尼科夫名画“贝加尔湖神怪”铤而走险。徐枫蹲窝追捕窃匪，节外生枝功亏一篑功。申克隐蔽行踪和刘易斯代表朱立安接头后携“双羊尊”出逃。

徐枫送女儿丹丹赴莫斯科时发现申克一伙登上东方国际快车，他向何局长报告的同时随车追踪。申克布暑劫持列车以全车乘客为人质向境外逃窜，哈文、陶然、逃犯林金树、小偷辛筠、策划纵火以性命换取保险的贾军、身患绝症去和初恋女友诀别的李春晓、追求旅游品位的暴发户姜小鹏夫妇也都登上了这趟列车。霎时间，徐枫和车长王平紧急应对，形形色色的人物也各自展开自己的行动，旅途将是五彩纷呈、凶险莫测。

徐枫确认申克一伙安装炸弹封锁列车，北宁公安局立即布控。申克向王平宣布接管列车并以一千五百万美元赎金和释放奈美子为条件进行要挟，哈文、陶然潜入行李箱窃取名画意外寻回宋代彩碗却因警察被杀而涉嫌。辛筠窃手表得林金树庇护哈文、段晓兰接连向徐枫透露凶险案情，徐枫假扮副车长与劫罪暗中交锋。

申克进一步威逼国际联运公司，徐枫借机传递案情，北宁公安局立即行动打响反劫持战斗。林春晓向宋玉书吐露心中秘密，安静小姐被男友欺骗痛不欲生，哈文、陶然大难临头后悔莫及，苏影欲借机进入东方快车解救人质激情请战。申克以处死人质威逼我方兑现条件，何局长、肖建国使缓兵计巧妙周旋。

徐枫借题发挥进一步传递劫匪信息，宇文长延激怒奈美子探得个中底细。申克为控制列车又采取极端行动，苏影采访未果却被朱立安欺蒙。东方快车异常停靠引起乘客骚乱，徐非为安静请愿险遭不测，惩恶扶善宇文长延开始执行“飞碟”计划，申克暗探“夜行者”潜入乘客为虎作伥。徐枫巧措辞报案情并对可能成为助手的转业军人陆明友进行试探。