مدت‌ها از آخرین باری که لایتینگ مک کوئین موفق شده بود خود را به عنوان سلطان جاده‌ها مطرح کند می‌گذرد. او اکنون خوشحال از بی‌رقیب بودنش، قصد دارد تا مدتی را به استراحت و تعمیر فنی خود بپردازد اما رقیب قدیمی و کهنه کار ایتالیایی او به نام فرانچسکو برنولی پیشنهاد شرکت در یک گراند پریکس جهانی را به لایتینگ می‌دهد و اعلام هم می‌کند که خودش، قهرمان بی‌رقیب این مسابقات خواهد بود! لایتینگ که سرش برای مسابقات و کل‌کل کردن با ماشین‌های دیگر درد می‌کند، به همراه دوست صمیمی خود یعنی «ماتر» آماده می‌شوند تا به این گراند پریکس که قرار است در شهرهای توکیو، پاریس، پونته کورو و لندن برگزار شود، قدم بگذارند. همه چیز برای لایتینگ و ماتر به خوبی پیش می‌رود تا زمانی که این دو متوجه می‌شوند که گراند پریکس جهانی کاملا قانونی برگزار نمی‌شود و دست‌هایی پشت پرده است که می‌خواهد لایتینگ به مقام قهرمانی در این مسابقات نرسد و …