Legenda sportu motorowego, Zygzak McQueen, zostaje zepchnięty na boczny tor przez ultraszybkie auta nowej generacji. Wrócić do gry pomoże mu młoda, pełna zapału mechaniczka, Cruz Ramirez, która obmyśla autorski plan zwycięstwa. I choć na swojej drodze Zygzak napotka kilka niespodziewanych zakrętów...