När filmregissören Jean tillsammans med sin producent och assisten, Marc och Lucette, stiger ombord på transeuropeiska expressen i Paris slår det dem att deras omgivning vore perfekt scenografi för en film. De påbörjar sitt nya projekt: Trans-Europ Express, där vi i en film i filmen får följa drogsmugglaren Elias och hans sadomasochistiska möten med prostituerade Eva.