مدت‌ها از آخرین باری که لایتنینگ مک‌کوئین موفق شده بود خودش را در مسابقات به عنوان سلطان جاده‌ها معرفی کند می‌گذرد. اما رقیب قدیمی و کهنه‌کار ایتالیایی‌ِ او به نام فرانچسکو برنولی، او را به یک دوره مسابقه دعوت کرده و اعلام کرده که خودش، قهرمان بی‌رقیب این مسابقات خواهد بود. حالا مک‌کوئین قصد دارد به همراه دوست صمیمی خود -ماتر- خودش را به این مسابقات که در شهرهای توکیو، پورتو کورسا و لندن برگزار شود برساند و حساب برنولی را کف دستش بگذارد! اما مک‌کویین خیلی زود می‌فهمد که قرار نیست این مسابقات به صورت قانونی و طبیعی برگزارشوند و دست‌هایی پشت پرده هستند که قصد دارند برای او و سایر ماشین‌های مسابقه، مشکلاتی ایجاد کنند.