Zygzak McQueen to ikona światowych torów wyścigowych, znany z licznych zwycięstw i spektakularnych rekordów. Mimo to, coraz silniejsza konkurencja i rosnąca presja zaczynają odbijać się na jego formie. Rywale nie dają za wygraną, a każde kolejne zwycięstwo staje się coraz trudniejsze do osiągnięcia. Niektórzy z bliskich Zygzaka sugerują mu przejście na zasłużoną emeryturę, by odpoczął od świata wyścigów. Jednak Zygzak McQueen, stworzony do szybkiej jazdy, nie jest typem, który łatwo rezygnuje. Postanawia udowodnić swoim fanom, że nadal jest w stanie stawać na najwyższych stopniach podium. Przed nim nowe ekscytujące przygody, ciekawe znajomości oraz intensywne przygotowania do być może najważniejszego startu w jego karierze. Czy uda mu się przezwyciężyć przeciwności i ponownie zasmakować słodyczy zwycięstwa?