Ao viajar para a Califórnia, o famoso carro de corridas Relâmpago McQueen se perde e vai parar em Radiator Springs, uma cidadezinha na Rota 66. Ele conhece novos amigos e aprende lições que mudam sua forma de encarar a vida.

Ele não deveria estar lá. Mas no momento em que Michael Sullivan Jr. presencia um brutal assassinato, as vidas desse menino de 12 anos e do gangster que é seu pai são destruídas para sempre e seus destinos unidos para sempre. Agora, perseguido pela Máfia a quem devotou sua vida, Sullivan e seu filho não têm para onde fugir ou como escapar à perseguição incansável de um sádico assassino. É nessa luta feroz e instintiva pela sobrevivência e para proteger seu filho, que este gangster profissional irá descobrir a honra e a redenção.