Устаревший гоночный болид Молния Маккуин постоянно проигрывает в скорости современным моделям. Он столкнулся с кризисом и понимает, что былая слава от него ускользает. Мощные живчики носятся на умопомрачительных скоростях, и он им проигрывает по всем показателям. Но легендарный чемпион не собирается на пенсию. Он находит наставницу, готовую обучать его новым трюкам.
Судьба преподносит яркой гоночной тачке Молнии Маккуину очередные испытания. Когда-то он сам пробивал дорогу к успеху, соперничая с победителем трассы Кингом. Старенькому и потрепанному болиду тяжело соревноваться с целеустремленной молодежью. Публика уверена, что больше не увидит своего любимца, когда после аварии он получает серьезные повреждения. Но знаменитый чемпион собрался с силами, ведь он замечает рвение новичка Джексона Шторма. Юный наглец посмел бросить вызов звезде трассы. Человекоподобная машинка оборудована по последнему слову техники. Шторм составляет солидную конкуренцию для старичка Маккуина. Новый владелец команды настаивает, чтобы известный всему миру чемпион стал рекламным брендом. Но Молния просит дать ему еще один шанс. Исход следующей гонки решит, будет ли он продолжать спортивную карьеру или же отправиться на заслуженный отдых. Заручившись согласием босса, скоростной герой начинает усиленные тренировки под присмотром инструкторши Крус Рамирес.