רוברטה, פיטר ופיליס הם שלושה ילדים אנגלים שיש להם כל מה שצריך: בית חם, בגדים יפים, מטפלת נחמדה ואפילו כלב משלהם. אבל כשיום אחד אביהם יוצא במפתיע לנסיעת עבודה ולא חוזר, עליהם לעזוב עם אמם את חייהם הנוחים בלונדון ולעבור לגור בבית מרוחק בכפר. הילדים מגלים שבסמוך לביתם עוברת מסילת ברזל. בכל בוקר הם רצים אל המסילה ומנופפים לשלום לנוסעי הרכבת, בתקווה למסור את אהבתם לאביהם הרחוק. כך מתחילים חייהם החדשים כ"ילדי המסילה" – חיים מרתקים ומלאים בהרפתקאות מסעירות.