Da den legendariske Lynet McQueen bliver overhalet af en ny lynhurtig generation af racere, bliver han pludselig udelukket fra den sport, han elsker. For at komme ind i kampen igen får han hjælp af en ung og konkurrencemindet racertekniker, Cruz Ramirez, som også har planer om at vinde. Lynet henter inspiration fra den engang fænomenale Hudson Hornet og et par uventede sving. Han beviser, at #95 stadig er til at regne med, når det virkelig gælder!