ライトニング・マックィーンと親友のメーターが、メーターの姉の結婚式に出席するためにホームタウンのラジエーター・スプリングスから飛び出し、ロードトリップをする様子を描いた物語。道中では、驚くような出来事や魅力的な新キャラクターが登場し、行く先々で冒険が繰り広げらる。