O Trem Infinito acompanha Tulip, uma garota teimosa de 13 anos, que precisa usar sua inteligência para desvendar os muitos segredos do trem – e, com sorte, voltar para casa. A jornada alucinante de Tulip a fará forjar amizades com One-One, um robô com personalidades conflitantes, e Atticus, o rei canino de Corginia. Mas com novas surpresas esperando em cada vagão, Tulip algum dia encontrará uma saída do trem?