Remake del western clásico de 1957 basado en una historia de Elmore Leonard, El tren de las 3:10 empareja a los actores Russell Crowe y Christian Bale: el primero un fuera de la ley infame y el segundo un ranchero emprendedor que se presta voluntario para entregar a Crowe a la justicia. Parábola dura acerca del bien y del mal, la película retrata la vida en el mítico Viejo Oeste con enérgica resolución, haciendo que nos sumerjamos en un panorama en que las ciudades se levantan precipitadamente mientras señorean los más mezquinos intereses egoístas, todo en el albor de la construcción de la vía férrea transcontinental.

Dan Evans (Christian Bale) es un hombre honesto que ha dedicado la vida ateniéndose a las normas, y poco tiene que agradecer a tal actitud. Veterano francotirador del ejército de la Unión, Dan salió de la Guerra Civil cojeando de una pierna y con una compensación escasa que le ha permitido trasladarse con la esposa, Alice (Gretchen Mol), y dos hijos a un rancho humilde en el territorio de Arizona. Sin embargo, la esperanza en un nuevo comienzo se ha ido desvaneciendo entre las duras condiciones y la floreciente corrupción en el oeste. La presente sequía ha dejado yerma la tierra de Dan, y diezmado su rebaño, empujándole hacia un profundo endeudamiento y dejando a su familia al borde de la inanición. Entretanto, el propietario de otro rancho, percibiendo una oportunidad con el venidero ferrocarril, intenta expulsar abiertamente a los Evans de su propiedad. Estoicamente, Dan, con el tiempo yéndosele entre los dedos, trabaja su tierra con la esperanza de que la suerte cambie, resistiéndose a ceder a los deseos de su avasallador vecino. Sin embargo, percibe dolorosamente que está perdiendo el respeto de su hijo mayor, Will (Logan Lerman), un chico de 14 años que vibra con las aventuras de bandidos y villanos ensalzados en novelas de diez centavos del Salvaje Oeste. De manera creciente, Will contempla a su padre con desdén; incluso Alice Evans ha comenzado a cuestionar la capacidad resolutiva de su marido.

Entonces la fortuna ofrece una oportunidad a Dan con la captura del célebre forajido Ben Wade (Russell Crowe), cuya personalidad como atracador violento y pícaro ha forjado su leyenda. Brillante estratega y líder natural, Wade goza de la lealtad ciega de sus hombres, particularmente de su brazo derecho, el despiadado Charlie Prince (Ben Foster). Wade y su banda asolan la vía férrea de la Southern Pacific, haciéndose con sumas enormes mientras asesinan a no pocos hombres en el curso de varias docenas de atracos.

El arresto de Wade no es sino el primer paso en la intención de llevarle ante la justicia, y ciertamente el más sencillo. Desde el momento en que Dan asume la custodia del detenido en la ciudad de Bisbee, todos cuantos están involucrados en la vigilancia están expuestos al ataque de la banda de Wade. El representante de la Southern Pacific, Grayson Butterfield (Dallas Roberts), busca a voluntarios remunerados que se unan al grupo que llevará a Wade a la ciudad de Contention, un viaje de tres días. En Contention, Wade será subido a un tren provisto de un vagón-celda en dirección hacia Yuma, Arizona, donde le espera el Tribunal federal.

Asiéndose a la oportunidad de salvar su rancho y familia, Dan se ofrece para la partida de hombres. Quien lidera la expedición es el veterano cazador de recompensas Byron McElroy (Peter Fonda), un mercenario letal y temeroso de Dios que odia ardientemente a Wade. Asimismo, el grupo incluye a Tucker (Kevin Durand), un bruto local, y Doc Potter (Alan Tudyk), un amable veterinario poco inclinado hacia la violencia.

Sin embargo, incluso un Ben Wade esposado puede resultar una amenaza letal. Más allá de su aspecto atractivo y encantador, hay un incisivo estudiante de la naturaleza humana capaz de sacar partido del menor asomo de debilidad. Cuando Wade ve la oportunidad, ya sea de escapar o de vengarse, no lo duda un instante.

A lo largo del peligroso viaje de tres días hacia Contention, el grupo custodio crece en número con un inesperado integrante y perecen hombres, tanto buenos como malos. Mientras su número mengua, Dan Evans recupera la fuerza que creyó había perdido mientras sostiene la lucha por llevar a cabo la misión. Y mientras el tiempo toca a su fin, esos dos hombres, en las antípodas del espectro moral el uno del otro, se miden en tanto va surgiendo una afinidad inesperada.

Para cuando se oye el silbido del tren que está a punto de llegar a Contention, el último intento de Dan Evans por salvar el rancho se ha convertido en algo de mucha mayor profundidad: la posibilidad de redimirse tanto a los ojos de su familia como a los suyos propios. Es la oportunidad de mostrar a su hijo lo que significa ser un hombre.