Den legendariske racerbil Lynet McQueen tvinges pludselig ud af den sport, han elsker, da en ny generation af flamboyante racebiler overtager racerbanen. Kun med hjælp fra den unge og ivrige racebilstekniker Cruz Ramirez, der selv har en plan om at vinde og med inspiration fra den tidligere fantastiske Doc Hudson Hornet, kan Lynet McQueen finder en vej tilbage til sit fag. Til trods for at Lynet McQueens rejse tager nogle uventede drejninger, viser #95, at han stadig er en racekøremester, da han indtager den største scene til Stempel Cup racerløbet.