Молодой Молния Маккуин видит смысл жизни лишь в скорости и гонках. Ярко-красный персонаж однажды финиширует с двумя соперниками. Судьи решают провести еще один чемпионат, который пройдет в Калифорнии. Но по пути на турнир лучший гонщик оказывается в глухой дыре под названием Радиатор-Спрингс.
Мультяшный мир заселяют вовсе не люди. В нем живут машины. Они работают в магазинах и в государственных учреждениях. Автомобили любят смотреть соревнования за кубок «Большого поршня». Самому скоростному участнику, который оставит позади всех конкурентов, достанется заветный приз. Для многих этот турнир становится недоступной мечтой. О престижном трофее грезит и юный и амбициозный Молния Маккуин. Дерзкий спортсмен уверен, что обойдет на трассе всех. Первый поединок приносит ему победу. Но одновременно с ним к финишу пришли еще два конкурсанта. Судейской коллегии ничего не остается как назначить еще один тур. Однако состоится он через неделю в солнечной Калифорнии. Чемпион садится в автопоезд, но происходит непоправимое. Герой вываливается из кузова посреди пустыни. Кое-как он добрался до ближайшего городка. В Радиаторе-Спрингс его приговаривают к исправительным работам за правонарушение. Ему предстоит чинить испорченную дорогу в провинциальном захолустье.