きかんしゃトーマス号
特定日に1日1往復設定される(必ずしも同日に設定されず、トーマス号・ジェームス号どちらか片方のみの運行日もある)。両列車とも種別は「特急」であり、客車にも「特急」のサボが表示されるが、ダイヤ自体は「かわね路号」の増発便のものを流用している。このためダイヤ上は新金谷 - 千頭間をノンストップで結んでいるが、途中駅にて運転停車や列車交換を行っており、所要時間は「かわね路号」と同等である。料金面では2014年(平成26年)は従来のSL急行料金が適用されたが、2015年(平成27年)からはより高額な「トーマス料金」が必要となった。
いずれも全車指定席である。当初は「かわね路号」と同様に自社で予約を受けていたが、2016年(平成28年)からローチケへの委託となり、大井川鐵道側での発売は行わなくなった。
2022年9月に発生した台風15号による豪雨災害により、運行区間の一部が長期運休を余儀なくされていることから、2022年12月の運行より新金谷 - 家山間の往復遊覧運転に切り替えている。
当日運行前後のトーマス号またはジェームス号の整備の様子を、新金谷車両区に入って見学できるイベント。参加には小学生以上1人500円を要する。
2019年(令和元年)7月20日には消防車のフリンの展示を開始した。
両機はそれぞれトーマス・ジェームスに似せる改造がなされており、車体塗装の変更、顔の設置、前照灯移設など手間をかけたものとなっている。
C11 227・C11 190 - トーマス
C56 44 - ジェームス(休車中)
トーマス (C11 227)
ジェームス (C56 44)