Un invité spécial arrive sur Sodor avec un projet secret. Les locomotives rencontrent de nouveaux amis et trouvent des vestiges cachés. Ensuite, leur courage est mis à l'épreuve lorsque leur nouvel ami Stephen disparaît. Thomas le retrouvera-t-il à temps ? Les locomotives découvriront-elles la vérité sur le plus grand mystère de l'île de Sodor ?

Tandis que les Avengers (composés de Captain America, Thor, Iron Man, Hulk, la Veuve noire, Œil-de-Faucon et la Vision) se préparent pour une fête dans la tour des Avengers, Captain America remarque qu'Iron Man s'est comporté étrangement durant la préparation de la fête. Après avoir mené leur enquête, les Avengers découvrent qu'Ultron a pris le contrôle de l'armure d'Iron Man avec l'aide de Yellowjacket et prévoit de conquérir le monde.

Thomas et ses amis font face à encore leurs craintes! Après une tempête monstrueuse sur l'île de Sodor, un glissement de terrain expose quelques traces très inhabituelles. Thomas et Percy sont impatients de savoir ce qui aurait pu faire ces marques, mais les obstacles et les dangers semblent apparaître à chaque détour de la piste. Avec l'aide de nouveaux amis, en creusant un peu, et un tas de courage, ils découvrent la réponse surprenante et, le long du chemin, de découvrir le vrai sens de la bravoure. Joignez-vous à Thomas et ses amis dans ce film d' aventure passionnante.