A en Sir Topham Hatt no li agrada gens que en Thomas faci carreres a tota velocitat. Com a càstig, l'envia al port d'Arlesburgh a treballar en una nova via en construcció. Allà, en Thomas descobreix una gegantina cova subterrània on hi ha un antic vaixell pirata. Però no és l'únic que coneix l'existència d'aquest vaixell: un misteriós mariner vigila la cova amb el convenciment que, en algun racó del vaixell, s'amaga un tresor. Quin trobarà abans el tresor del vaixell pirata? Puja al tren i descobreix-ho!