Şöhretli yarış arabası Şimşek McQueen ve ekibi, Dünya Grand Prix yarışına katılmaya davet edilir. Bu yarışta, McQueen'in en yakın arkadaşı Mater, uluslararası bir casusluk olayına dahil olur ve iki İngiliz profesyonel casusla birlikte, gizemli bir beyin ve onun suç çetesinin yönettiği bir gizli planı ortaya çıkarmak için çabalar. Bu plan, turnuvada yarışan tüm yarışçıların hayatını tehdit etmektedir. Dünya Grand Prix yarışında yarışan Şimşek McQueen ve ekibinin en büyük sınavı, Mater'ın uluslararası casusluk olayına karışmasıdır. İki İngiliz casusla birlikte, Mater bu gizli planı ortaya çıkarmaya çalışır ve bu planın arkasındaki gizemli beyin ve suç çetesi ile mücadele eder. Tüm yarışçıların hayatını tehdit eden bu planın ortaya çıkarılması, ekip için hayatlarının en büyük mücadelesine dönüşür.
