Sensação da temporada da Copa do Pistão, o estreante Relâmpago McQueen (Owen Wilson) aproveita a fama e as glórias de suas vitórias. Até o dia em que, no caminho para a corrida mais importante de sua vida, acaba se perdendo no meio da estrada e acaba parando em Radiator Springs, uma esquecida cidadezinha da velha Rota 66, onde aos poucos ele conhece os habitantes locais que o ajudam a descobrir que há coisas mais importantes na vida do que troféus e fama.