Lightning McQueen gibt wieder Vollgas, doch völlig unvorbereitet wird er diesmal von einer neuen Generation rasend schneller Rennwagen aus dem Sport verdrängt. Um wieder mithalten zu können, ist er auf die Hilfe von Renntechnikerin Cruz Ramirez angewiesen, die einen Plan ausgeheckt hat, um Lightning zurück an die Spitze zu bringen. Um zu beweisen, dass die Startnummer 95 noch nicht zum alten Eisen gehört, muss Lightning sein Kämpferherz erneut unter Beweis stellen.
