TV 방송을 통해 국내에도 많은 어린이 팬들을 확보하고 있는 원작을 영화로 옮긴 실사/애니메이션 합성 영화.
말하는 기차들이 있는 환상과 마법의 왕국 소더 섬. 세계에서 가장 유명한 말하는 증기 기차인 토마스 더 탱크 엔진와 그의 친구들이 오랫동안 유지해 오던 평화는 어느날 등장한 디젤 10과 같은 디젤 엔진에 의하여 위협받게 된다. 더구나, 기차 세계와 인간세계인 인디언 벨리의 깊숙한 곳에 자리잡은 샤이닝 타임 역 사이를 운행하던 기관사 아저씨도 자신이 가진 마법의 힘과 활력을 잃어간다. 이러한 위기상황에서, 12살의 소녀 릴리는 외롭게 지내는 할아버지 버넷 스톤를 만나기 위한 여행도중에 기관사 아저씨와 토마스를 만나게 된다. 이들은 이제 무트라 불리는 특별한 개와 기관사 아저씨의 아들인 패치의 도움을 받아 환상의 소더 섬을 보존하기 위한 모험을 시작하고, 이들은 용감한 토마스가 전하는 말인 "비록 작은 엔진들이라 할지라도 큰 일을 할 수 있다."는 말의 진정한 의미를 확인하게 된다.