광산에서 화차가 자꾸만 사라지는 일이 생기고 토마스와 퍼시는 위대한 모험 원정대가 나서야 할 때가 왔다고 생각한다. 그리고 우연한 기회로 오래전 전망대 산에서도 비슷한 문제가 있었단 뜻밖의 사실을 알게 된다. 이 두 개의 수수께끼를 풀기 위해 길을 나선 토마스와 친구들은 폭포 아래로, 미지의 터널로, 새로운 크리스털 동굴을 탐험하며 마침내 상상만 했던 광산 괴물과 마주하게 되는데- 과연, 토마스와 친구들은 왠지 오싹한 이 수수께끼의 답을 찾을 수 있을까?