Es ist Schlafenszeit. Die Mutter ermahnt ihren Jungen, die Eisenbahn aus der Hand zu legen. Im Traum setzt sich das Spiel jedoch fort und die Lokomotiven und Waggons werden lebendig.

Auf der Bühne fahren nun internationale Züge in einen imaginären Bahnhof ein, wo Anmeldung zur Weltmeisterschaft statt findet. Die Spielregeln besagen, dass an den Rennen nur teilnehmen kann, wer einen Partner, also einen Anhänger hat, der mit ihm fährt.

Die junge Dampflok Rusty, liebenswert aber technisch veraltet, scheint gegen die Konkurrenz kaum eine Chance zu haben und zweifelt an sich selbst. Um so beliebter bei den weiblichen Anhängern ist der machohafte Diesel Greaseball, der sich als Herausforderer von Anfang an siegessicher gibt. Überraschend taucht noch ein weiterer nicht zu unterschätzender Gegenspieler auf: Electra, die hypermoderne E-Lok, auf die Rustys Partnerin, der 1. Klasse- Waggon Pearl, plötzlich steht und mit ihr das erste Rennen bestreitet. Kurzerhand springt Papa, die alte Dampflokomotive mit dem schweren Kohletender Dustin für Rusty ein und fährt für ihn das Rennen. Aber nicht alle spielen ein ehrliches Spiel und ganz besonders nicht Caboose, der Bremswagen. Er ist auch der Grund, warum das dritte Rennen wiederholt werden muß. 

Papa hält sich gut im Rennen und läßt einige Konkurrenten hinter sich. Doch für das letzte und entscheidende Rennen geht ihm die Puste aus und er bittet Rusty für ihn zu fahren. Niemand glaubt an die kleine Lok Rusty, doch da erscheint ihm der Starlight Express und macht Rusty klar worauf es im Leben und in Wettkampf ankommt.

Rusty entschließt sich daraufhin doch zum Rennen anzutreten und Pearl begreift wem ihre wahre Liebe gehört. 

 

Aber kann Rusty die Weltmeisterschaft doch noch gewinnen?