Thomas macht durch Zufall eine tolle Entdeckung: er stößt auf eine alte verfallene Stadt! Vom dicken Kontrolleur erfährt er, dass es sich um Great Waterton handelt. Der dicke Kontrolleur beschließt sofort , dass Great Waterton wieder aufgebaut werden soll - und zwar rechtzeitig zum wichtigsten Feiertag auf Sodor: dem "Sodor-Tag". Thomas wird mit der Leitung der Arbeiten beauftragt und platzt fast vor Stolz. Zur Unterstützung kommt eine neue Lok namens Stanley dazu, die der dicke Kontrolleur extra aus diesem Grund nach Sodor kommen lässt. Stanley ist eine große und starke Lok - und Thomas ist von Anfang an eifersüchtig auf Stanley, den alle andern Loks sehr nett finden ...
Teil 2: Durch die Streitigkeiten zwischen Dampf- und Dieselloks bleibt immer mehr Arbeit liegen. Die Situation spitzt sich zu, als ein Sturm große Schäden auf Sodor anrichtet. Durch das ständige Beschimpfen, Ärgern und Schubsen kommen die Loks überhaupt nicht mehr zum arbeiten. Eines Abends platzt dem dicken Kontrolleur der Kragen und er hält den Loks eine deftige Standpauke. Er erklärt ihnen, dass ihr Gezanke Chaos und Verzögerungen ausgelöst hat. Und deshalb können dieses Jahr keine Feriengäste auf die schöne Insel kommen. Die Loks sind sehr betrübt. Die Nacht schlafen sie alle nicht gut und werden durch ihr schlechtes Gewissen von heftigen Träumen geplagt. Und im Traum hat Thomas eine Idee, wie die Aufräumarbeiten und Bauarbeiten auf Sodor endlich fortgeführt werden können...
Teil 3: Thomas möchte, dass endlich der Flughafen auf Sodor eröffnet wird und die Feriengäste einreisen können. Doch das klappt nur, wenn alle Loks miteinander arbeiten. Und so ruft er alle Dampf- und Dieselloks zu einem Treffen. Anfangs sieht es nicht nach Versöhnung aus. Doch als Thomas seinen Kollegen erklärt, dass der Flughafen für alle Loks wichtig ist, damit sie nützlich sind und Fahrgäste und Güter transportieren können, sind plötzlich alle gewillt, Hand in Hand zu arbeiten.
Thomas the Train stars in an all-new movie, starring Pierce Bronson as the new narrator! Sodor Day is coming and all the engines are busy preparing. When Thomas gets lost in the mountains he discovers the old town of Great Waterton! Soon the whole island is buzzing with the news of Thomas' discovery! Sir Topham Hatt puts Thomas in charge of restoring the town in time for Sodor Day with the help of his friends. Thomas is so busy restoring the town that he doesn't have time for his usual duties so Stanley is brought in to help out, much to Thomas's dismay. The Great Discovery is filled with adventure, mishaps and Thomas learns a very important lesson.