Surpreendido por uma nova geração de pilotos extremamente rápidos, o lendário Faísca McQueen é subitamente afastado do desporto que ama. Para voltar ao jogo, vai precisar da ajuda de uma jovem treinadora de corridas, Cruz Ramirez, que tem o seu próprio plano para vencer, e da inspiração do Fabuloso Hudson Hornet com algumas voltas inesperadas. Para provar que o 95º lugar não o completa, vai testar o seu coração de campeão na maior corrida da Taça Pistão.