Dibutakan oleh generasi baharu pelumba pantas yang menyala-nyala, Lightning McQueen yang legenda tiba-tiba ditolak keluar daripada sukan yang digemarinya. Untuk kembali dalam permainan, dia memerlukan bantuan juruteknik perlumbaan muda yang bersemangat dengan rancangannya sendiri untuk menang, inspirasi daripada mendiang Fabulous Hudson Hornet, dan beberapa pusingan yang tidak dijangka. Membuktikan bahawa #95 belum selesai lagi akan menguji hati seorang juara di pentas terbesar Piston Cup Racing!