20世纪50年代，随着国内外形势的发展和变化，中国自主的核工业计划正式进行。在这种背景下，往返于首都北京和西北核基地之间的神秘火车承担了将核专家运送到核基地的一系列秘密任务。

北京市公安特勤所所长进入核专家行动组，担任第一个运输任务负责人，漂亮的女乘务员申洪宇对龙飞一见钟情，但列车上的4名核专家对国家核武器开发的总体计划至关重要，龙飞责任重大，丝毫没有懈怠。(威廉莎士比亚，Northern Exposure(美国电视剧)，)龙飞在列车上发现并逮捕了破坏核运输专家任务的犯罪嫌疑人，突发时列车撞上前面铁路上的包裹，龙飞急忙跑了过去，不料列车突然爆炸，四名核

龙飞在案件审查过程中，遇到了核科学家杨宇婷女教授谢宝音。

杜明是别人要介绍给龙飞的女朋友，但在龙飞出差期间与同事和朋友肖克确定了恋爱关系。火车铁轨上发现的包裹被确认为解体的人体躯干，一系列尸体事件频繁发生，火车爆炸事件的调查陷入混乱。

尸体事件的真凶终于浮出水面，凶手尹大龙非常残忍狡猾。经过精心策划后，犯人绑架了秘密运送的核专家梁友友。经过部分调查后，龙飞、肖申等发现幕后指使——梅花组织的上级特务周，龙飞想趁机潜伏成特务，进入梅花党组织内部。出乎意料的是，任性的杜明也潜伏在朱明天旁边，陷入了和肖克的“三角恋爱”。

新鸿宇龙飞剧照后，杜明在体育馆被掐死。

被绑架的核专家梁友友被发现是假的，原来有人假装试图进入核基地。朱明天最终确认不是爆炸案的执行者，后面还有其他人。

周明天悬崖降下，梅花党组织的一些成员也被逮捕归案，似乎已经平静的生活仍然隐藏着更大的罪恶和真相。(威廉莎士比亚，《哈姆雷特》，《真理报》)谢宝音想毒死龙飞，杀了申洪宇，杀了杨教授，最后自杀了。龙飞在一系列事件中注意到了敌人的踪迹，原来真正的敌人——梅花党组织的更大头目常年埋伏在公安组织内部。

《秘密列车》继承了张宝瑞小说系列一贯的惊险疑惑风格，在环环相扣的故事中表现出敌人纠缠不清、分辨不清对错、明暗互露的斗争，可以说是追求一种心理紧张和刺激。人物之间的关系也很复杂，很难分辨：爱人？敌人？知己？对方？在他们尖锐的斗争中，故事逐渐推向高潮。

王亚特在剧中的身份更成为剧中的亮点，她的身份暴露带来了更惊人的秘密。对人物、情节的发展起到推波助澜的作用。目前，这部电视剧已在陕西榆木完成拍摄，将在敦煌、嘉峪关等地拍摄。