Zygzak McQueen jest młodym i ambitnym samochodem wyścigowym marzącym o olśniewających sukcesach i przygotowującym się do startu w wielkim wyścigu o Mistrzostwo Złotego Tłoka w Kalifornii. Zamiast na trasę wyścigu, trafia do pustynnego miasteczka Chłodnica Górska przy autostradzie 66 i szybko poznaje jego ekscentrycznych mieszkańców. Są wśród nich Sally - Porsche 2002, Wójt Hudson - stary samochód o tajemniczej przeszłości oraz Złomek, zardzewiała ciężarówka holownicza. W grupie nowych przyjaciół McQueen przekonuje się, że są w życiu ważniejsze rzeczy niż dążenie do sukcesu za wszelką cenę oraz zdobywanie kolejnych pucharów.