Star racecar Lightning McQueen és az összehasonlíthatatlan tow truck Mater barátságukat izgalmas új helyekre viszik, amikor külföldre vezetik őket, hogy versenyezzenek az első World Grand Prix-en, amely a világ leggyorsabb autóját hivatott eldönteni. De a bajnokság felé vezető út tele van kátyúkkal, kerülőutakkal és felderítő meglepetésekkel, amikor Mater egy saját, lenyűgöző kalandba kerül: nemzetközi kémkedésbe.