Stjärnracer Lightning McQueen och den oöverträffade bärgningsbilen Mater tar deras vänskap till spännande nya platser när de ger sig ut utomlands för att tävla i det allra första World Grand Prix för att avgöra världens snabbaste bil. Men vägen till mästerskapet är full av potthål, omvägar och roliga överraskningar när Mater dras in i ett fascinerande äventyr av eget slag: internationell spionage.