Bliksem McQueen, een ervaren raceauto die gedreven is om te slagen, ontdekt dat het leven om de reis gaat en niet om de finish, wanneer hij onverwachts wordt omgeleid in het slaperige Route 66-stadje Radiator Springs.Terwijl hij door het land reist naar het grote Piston Cup-kampioenschap in Californië, waar hij het moet opnemen tegen twee doorgewinterde profs, leert McQueen de ongebruikelijke karakters van de stad kennen.