최고의 스피드, 잘빠진 몸매를 자랑하는 레이싱카 라이트닝 맥퀸(목소리: 오웬 윌슨)이 돌아왔다. 오직 제 잘난 멋에 살던 ‘싹퉁 바가지’ 맥퀸을 정신 차리게 해준 레디에이터 스프링스 마을 친구들과 함께! 여기에 핀 맥미사일, 홀리 쉬프트웰 등 새로운 캐릭터들이 대거 등장하고 아시아와 유럽을 넘나드는 화려한 로케이션이 더해지면서 더욱 흥미진진한 스토리와 다채로운 볼거리를 제공한다. 전편과 다른 새로운 차원의 액션과 어드벤처로, 애니메이션판 ‘미션 임파서블’이라 일컬어지는 초특급 첩보작전! 이제 이들의 목표는 세계 그랑프리 우승이다. 그러나 우승까지 가는 길이 만만치는 않은 법. 각국의 내노라하는 레이싱카들이 죄다 모였으니, 우승이 떡 주워 먹듯 쉬울 리가 없지~ 게다가 그랑프리를 망쳐버리려는 악당들과 그들을 저지하려는 첩보원들까지 뒤얽힌 이 험난한 경기는, 과연 무사히 끝날 수 있을까?