La Bête humaine (1890), dix-septième volume des Rougon-Macquart, se déroule dans l'univers du chemin de fer, entre Paris et Le Havre, et suit Jacques Lantier, mécanicien de locomotive rongé depuis l'enfance par une pulsion héréditaire de meurtre incontrôlable qui se réveille au contact du désir sexuel, tare que Zola rattache explicitement à l'hérédité alcoolique des Rougon-Macquart. Jacques devient malgré lui le confident du chef de gare Roubaud et de sa femme Séverine, coupables d'avoir assassiné un riche parrain qui abusait de Séverine enfant, un crime que Jacques a aperçu depuis sa locomotive sans pouvoir en témoigner clairement. Lié à Séverine par une passion trouble et par ce secret partagé, Jacques manque de la tuer lui-même à plusieurs reprises avant de céder à sa pulsion meurtrière, dans un engrenage de violence, de jalousie et de folie qui touche presque tous les personnages du roman jusqu'aux dernières pages. Zola construit autour de cette noirceur psychologique un tableau documentaire fascinant du monde ferroviaire de la fin du XIXe siècle, avec ses locomotives à vapeur décrites comme des créatures presque vivantes, ses cheminots, ses gares et ses accidents, jusqu'à un dénouement d'une violence apocalyptique où un train lancé sans contrôle emporte vers la mort des soldats en partance pour la guerre de 1870. Considéré comme l'un des romans les plus sombres de Zola, il annonce par sa noirceur psychologique certains aspects du roman policier moderne. Le roman s'achève sur une scène d'apocalypse ferroviaire restée célèbre, un train bondé de soldats ivres partant pour la guerre de 1870 continuant sa course folle sans mécanicien ni chauffeur, tous deux morts dans une rixe, symbole terrible de la marche aveugle d'une nation tout entière vers le désastre que Zola racontera ensuite dans La Débâcle. Zola documenta ce roman en effectuant lui-même le trajet Paris-Le Havre dans la cabine d'un mécanicien pour en observer le métier au plus près.