Nightsleeper se passa a bordo do trem Heart of Britain, que viaja de Glasgow a Londres. A trama se desenrola em tempo real, quando dois estranhos – Joe (Joe Cole, de Peaky Blinders e Gangs of London), um ex-detetive da polícia metropolitana e Abby (Alexandra Roach, de Utopia e Viewpoint), uma diretora técnica interina do Centro Nacional de Segurança Cibernética – precisam trabalhar juntos para salvar a vida dos passageiros, enquanto o trem avança em direção a um desastre.