Yeni nesil hızlı yarış arabaları tarafından gafil avlanan efsanevi Şimşek McQueen, sevdiği sporda aniden bir kenara itilmiştir. Oyuna geri dönmek için hevesli genç yarış teknisyeni Cruz Ramirez'in yardımına, kazanmak için bir plana, merhum Hudson Hornet'in verdiği ilhama ve birkaç beklenmedik numaraya ihtiyacı vardır. İşinin henüz bitmediğini kanıtlamak, Piston Kupası'nın en büyük yarışında bu şampiyonun yüreğini sınayacaktır.