„Rail Wars!” to anime osadzone w alternatywnym uniwersum, gdzie japoński rząd kontroluje systemy kolejowe kraju, co pozwala im rozkwitać. Główny bohater, Naoto Takayama, marzy o pracy dla Japan National Railways, która zapewni mu komfortowe życie. Aby to osiągnąć, wstępuje do programu szkoleniowego, gdzie studenci muszą wykazywać się wiedzą o pociągach i gotowością do sprostania wszelkim wyzwaniom. W trakcie swojej podróży spotyka takich uczniów jak utalentowana sportowo Aoi Sakura, nieustannie głodny Sho Iwaizumi oraz chodząca encyklopedia Haruka Komi. Razem stawią czoło ostrych szkoleniom, kieszonkowcom, zagrożeniom bombowym i radykalnej grupie „RJ”, która chce prywatyzacji systemu kolejowego.