Francis, Peter y Jack son tres hermanos que se han ido distanciando con el paso del tiempo y ya ni siquiera se hablan. La muerte de su padre los reúne de nuevo y de ese reencuentro surge la necesidad de volver a estrechar sus lazos familiares. Es entonces cuando Francis, el mayor de los hermanos propone un viaje en tren por la India a modo de peregrinaje espiritual. El recorrido lo harán en el Darjeeling Limited, la línea ferroviaría que recorre el país de un extremo al otro. Ya en el tren, comienzan las peleas, las disputas verbales y hasta físicas y su comportamiento llega a tal extremo que son obligados a apearse del tren. A partir de aquí, abandonados a sus propios recursos, comienzan el verdadero viaje y el auténtico motivo de él. Ninguno lo ha dicho en voz alta pero los tres lo saben: encontrar a la madre que los dejó solos para irse a la India.