Gwiazda wyścigów Zygzak McQueen i jego niezrównany towarzysz Złomek opuszczają na jakiś czas Chłodnicę Górską, by po drugiej stronie globu wystartować w pierwszej edycji World Grand Prix, zawodów, które mają wyłonić najszybszego zawodnika na świecie. Lecz droga do zwycięstwa staje się dziurawa, pełna objazdów i kosmicznych niespodzianek po tym, jak Złomek wplątuje się w międzynarodową intrygę szpiegowską...