Сюжет
Четырехкратный чемпион Молния Маккуин соревнуется на трассе со своими старыми друзьями Бобби Свифтом и Калом Уэтерсом, в гонке за очередным призом. Внезапно таинственный черный автомобиль по имени Джексон Шторм, из нового поколения гонщиков, которые используют новейшие технологии, врывается, как будто из ниоткуда и легко обходит их. В следующей гонке к Шторму прибавляются еще шесть высокотехнологичных машин, и Бобби, Кал, и остальная часть старых гонщиков решают уйти в отставку. В следующей гонке, Молния, оставшийся единственным из старых гонщиков, возглавляет гонку, но Шторм догоняет и обгоняет его. Молния пытается догнать, но одна из его шин взрывается, и его заносит, переворачивая несколько раз, после чего Молния оказывается жестко разбит.
Четыре месяца спустя, Молния все еще ремонтируется в Радиатор - Спрингс. Он говорит своей подруге Салли, что он не хочет вынужденно уходить в отставку, как его покойный наставник Док Хадсон , но уже и не может мчаться, как раньше. Она предлагает ему попробовать что-то новое, и Молния решает начать обучение снова.
Молния вызывает Расти и Дастите, руководителей его спонсорскй фирмы Rust-Эз, говоря, что он хочет тренироваться, как Шторм, и они сообщают ему, что открывают новый гоночный центр. Молния приезжает к нему, а Расти и Дасти говорят, что они продали Rust-Эз машине по имени Стерлинг, который знакомит МакКуина с инструкторшей по имени Круз Рамирес. Круз большая поклонница Молнии и с нетерпением ждала его подготовки. Молния пытается использовать тренажер на тренировочной базе, но не справляется с ним, не воспринимая всерьез, и пробивает тренировочный экран в процессе тренировки. Стерлинг говорит ему, что он не собирается выпускать его на гонки больше. Молния просит еще один заезд, соглашаясь уйти на пенсию, если он проиграет, и Стерлинг позволяет ему тренироваться в Файрбалл-Бич с помощью Круз.
Молния тренируется на пляже и помогает круз набраться опыта, попутно выясняя, что его максимальная скорость составляет 198 миль/ч, что намного медленее, чем 270 Шторма. МакКуин замечает указатель на гонки по грязи, и решает усилить свои тренировки, соревнуясь там. Замаскировавшись грязюкой, Молния приезжает на Сумасшедшее Разрушительное Дэрби, и он и Круз знакомятся с местной звезлой - огромным школьным автобусом Мисс Оладушек. Дерби начинается, автомобили носятся как сумасшедшие, сталкиваясь и тараня друг друга и после того, как мисс Оладушек спихивает молнию в грязь, Круз становится последним неповрежденным автомобилем. Из - за этого, она объявляется победителем, а Молния расстраивается из-за того, что ему не удалось выиграть. Услышав это, Круз говорит , что хотела стать гонщиком всю свою жизнь из - за него, но когда она стояла на старте своей первой гонки, она увидела, что все другие автомобили выглядели сильнее, и поэтому снялась с соревнований и прекратила попытки.
Молния видит репортаж по телевизору, что Шторм установил новый рекорд быстрого круга в гонке. Он вызывает Матера, своего друга, чтобы получить хороший совет, и он отвечает, что Смоки, грузовик, который учил Дока, знает больше всего о гонках. На следующее утро, Молния уговаривает Круз найти Смоки. Прибыв в родной город Дока, они находят Смоки и Молния говорит, что он не хочет участи, которая произошла с Доком. Смоки показывает Молнии гараж, содержащий стену фотографий его и Дока вместе. Он говорит, что тренировка Молнии была лучшей частью жизни Дока, и что нужно быть умнее, чем Шторм. Молния участвует в очередной тренировочной гонке против Круз, но он все еще не может догнать ее. После просмотра отснятого материала, показывающего как Док маневрировал между других автомобилей, Круз и Молния успешно выполняют упражнения. Они устраивают финальную гонку через лес в ночное время без включенных огней, Молния выкатывается на финишную прямую, но вспоминает о своем крушении и снова проигрывает гонку Круз.
В гонке Кубка Поршня в штате Флорида, Молния стартует с последнего места из - за его неявки на классификацию, и он обгоняет потихоньку других гонщиков, используя навыки, которые он приобрел на тренировках. Избежав столкновения в массовой аварии на трассе, Молния едет в боксы, и говорит Круз, чтоб та закончила гонку за него(можно по правилам). После нескольких кругов, Круз примыкает к группе гонщиков, и проскальзывает между ними, оказавшись сразу за Штормом Джексоном на последнем круге. Когда они приближаются к финишу, Шторм пытается впечатать ее в стену, но Круз подъезжает к стене и переворачивается в воздухе над Джексоном в манере Дока, тем самым выиграв гонку. После этой победы, она отвергает предложение Стерлинга гоняться за него и подписывает контракт с Диноко. После того, как Молния видит, что он и Круз оба объявлены победителями, он решает продолжить гонки.
Вернувшись в Радиатор-Спрингс, Круз и Молния узнают, что Диноко купил Rust-Эз и стал их спонсором. Они практикуются в гонках вместе, используя свои новые навыки.
В сцене после титров, у Матера возникают серьезные проблемы, когда он пытается ответить на вызов смартфона.
