전세계 1위의 자리를 놓치지 않던 레이싱계의 전설 ‘맥퀸’. 어느 날 최첨단 기술로 무장한 ‘스톰’이 화려하게 데뷔를 하고, 맥퀸은 경기 도중 무리를 하다 치명적 부상까지 입는다. 절망에 빠진 맥퀸은 실력파 트레이너 ‘크루즈’를 만나 새로운 도전에 나서지만 안 맞아도 너무 안 맞는 크루즈와의 훈련은 맥퀸을 또 다시 어려움에 빠트린다. 훈련에 훈련을 거듭하여 부활을 노리던 맥퀸은 그간의 연습을 통해 크루즈의 가능성을 발견하게 되고, 완벽한 반격을 위한 최후의 도전을 시작하게 되는데...