Scott Calvin exerce la profession de Père Noël depuis huit ans. Mais sa vie tourne au cauchemar lorsqu'il apprend que s'il ne se marie pas avant la fin du mois, il devra quitter son job. Parallèlement, il découvre que son fils Charlie figure sur sa liste annuelle des "voyous".Décidé à rencontrer le grand amour et à aider son garçon, Scott retourne chez lui, laissant un Père Noël adjoint mener les préparatifs de cette fin d'année. Très vite, le remplaçant se met à prendre d'étranges décisions...

Un jeune garçon qui se met à douter de l'existence du père Noël monte dans un train mystérieux en partance pour le pôle Nord. À mesure que le Pôle Express s'enfonce dans des contrées enchantées, l'aventure est au rendez-vous et les jeunes passagers prennent conscience de l'étendue de leurs dons.

Deux voisins, également très bons amis, voient leurs relations se détériorer, lorsque l'un d'entre eux devient riche en commercialisant son invention. L'autre va alors envier sa fortune.