Infinity Train sigue a Tulip, una testaruda niña de 13 años, que debe usar su ingenio para descubrir los muchos secretos del tren y, con suerte, regresar a casa. El alucinante viaje de Tulip la llevará a forjar amistades con One-One, un robot con personalidades enfrentadas, y Atticus, el rey canino de Corginia. Pero con nuevas sorpresas esperándola en cada vagón, ¿encontrará Tulip alguna vez la manera de bajar del tren?