Thomas跟Percy和James被索多岛伯爵选中，参加重建戈特利国王的奥斯特城堡(Ulfstead Castle)，大家欣喜若狂！在工地认识了法式火车Millie和拥有很多有趣经历的古董蒸汽火车Stephen。 Spencer和Gordon亦遇到比他们更高速的新火车头Connor和Caitlin... 一日，Stephen突然失踪！ Thomas和小火车朋友们能否在古堡开幕礼前，寻回Stephen和传说中国王的宝藏呢？

Thomas获肥控制员派到蓝山石矿场工作，发现陌生的小火车Luke躲在山上的洞穴，Luke告诉Thomas一个惊人秘密：原来他初到索多岛那天因抢先上岸，竟使同行的黄色火车掉进海里，凶多吉少！ Luke害怕被逐出索多岛，于是一直躲藏起来。为了助新朋友重获自由，Thomas决定要查明这宗古怪事件…

特工萨姆和凯特运用侦探技能、科学知识与酷炫装备，穿梭于世界各地，解开动物王国的种种谜团。