テレビ東京と中国・常州テレビ系列のアニメ制作会社カーロンアニメーションが協力して製作したフルCGアニメーションで、2012年にテレビ放送された「トレインヒーロー」の劇場版。人工知能を搭載して電車からロボットに変形し、災害救助の任務をこなしながら成長していくヒーローたちの活躍を描く。恒星のフレアに影響され帰るべき星を見失ってしまった人工衛星アウリオンが、地球にやってくる。アウリオンは、自分と同じ機会生命であるトレインヒーローたちが人間にこき使われていると誤解し、人類に対して攻撃を開始。トレインヒーローたちが立ち向かうが、絶体絶命の危機に陥ってしまう。