Гоночный автомобиль «Молния» Маккуин, всегда стремящийся быть победителем, неожиданно осознаёт, что оказался не там, где хотел, и увяз в небольшом провинциальном городке Радиатор-Спрингс на трассе 66 в Калифорнии. Соревнуясь за Кубок Поршня с двумя опытными соперниками, он совершенно не предполагал, что ему предстоит познакомиться с новыми персонажами. Среди них Салли — элегантный Порше 2002 года, Док Хадсон — ретро легковой автомобиль модели «Хадсон Хорнет» 1951 года, и Метр — старенький эвакуатор с ржавчиной. Все эти новые знакомые помогают Маккуину увидеть, что существование не ограничивается лишь славой, трофеями и спонсорством.