“The Underground Railroad” narra a luta desesperada de Cora Randall (Thuso Mbedu) pela liberdade. Após ouvir falar de um caminho de ferro subterrâneo, Cora decide escapar da plantação na Georgia onde é escravizada. Descobre que não se trata apenas de uma metáfora, mas de uma ferrovia real cheia de fogueiros, condutores e uma rede secreta de caminhos e túneis sob o solo do Sul.

Durante a viagem, Cora é perseguida por Ridgeway (Joel Edgerton), um caçador de recompensas determinado a trazê-la de volta à plantação da qual escapou; mais ainda porque Mabel, a mãe de Cora, foi a única escrava fugitiva que ele deixou escapar.

Enquanto se movimenta de um estado para outro, Cora enfrenta o legado da mãe que a deixou para trás e as suas próprias lutas para concretizar uma vida que nunca imaginou ser possível.