Tecrübeli yarışçı Şimşek McQueen, elde ettiği bütün başarılara rağmen artık yeni nesil yüksek teknoloji ürünü arabaların gerisinde kalmaya başlamıştır. Özellikle de çaylak Jackson Storm, ortalığı kasıp kavururken herkes McQueen'in pabucunun artık dama atıldığını düşünmektedir. Ancak eski şampiyon, yeni yarış teknisyeni Cruz Ramirez'in de yardımlarıyla daha hızlı olamasa da daha akıllı hareket ederek Storm'u geçip Piston Kupası'nı alabilmek için yeniden bir şans yakalayacaktır.