Den berømte racerbilføreren Lynet McQueen og den makeløse kranbilen Bill tar sitt vennskap til spennende nye steder i "Biler 2" når de reiser internasjonalt for å konkurrere i det første Grand Prix VM for å avgjøre hvilken bil som er verdens raskeste. Men på veien til mesterskapet møter de hindringer, omveier og lattervekkende overraskelser når Bill blir innblandet i et forbløffende eventyr med internasjonal spionasje. Bill slites mellom å hjelpe Lynet McQueen i det viktige billøpet, eller å utføre et topphemmelig spionoppdrag, og hans handlingsmettede reise leder ham ut på en eksplosiv biljakt gjennom gatene i Japan og Europa med vennene i hælene mens hele verden ser på.