多多岛铁路公司为了“升级换代”，引进了三辆号称永不疲倦的新型柴油车。它们不仅速度快、力气大，还暗中破坏轨道，陷害蒸汽火车们。托马斯和培西相继被停职，蒸汽火车们被关进废料场。托马斯逃到废弃的矿山，在那里发现了一台被遗忘的、老掉牙的蒸汽挖掘机。在它的帮助下，托马斯找到了柴油车在夜间偷偷排放有毒废气的证据。为了在公开展览日上揭穿阴谋，托马斯必须和伙伴们用一场“老式”的接力赛，证明蒸汽火车的价值和环保。
虽然是儿童向，但剧作非常成熟，探讨了传统与革新、环保与效率的议题。柴油车的反派形象塑造得很成功，机械设定考究，情怀满满。
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