Основным героем истории является Молния МакКуин, ярко-красный гоночный автомобиль, который снискал себе славу благодаря эгоцентричному образу, уверенности в своих силах и феноменальной скорости. Он — начинающая звезда мира автогонок, жаждущая завоевать главное гоночное звание — Кубок Поршня. Его цель в жизни — быть самым быстрым, знаменитым и, конечно же, лучшим. Обескураженный своей популярностью, он забывает о таких важных вещах, как истинные ценности, товарищество и работа в команде.
Однако судьба МакКуина внезапно меняется, когда он по ошибке оказывается в маленьком захудалом городке Радиатор-Спрингс, расположенном вдоль давно забытого шоссе 66. Это событие происходит прямо накануне главной гонки, которая должна определить победителя Кубка Поршня. Оказавшись в этом глухом, на первый взгляд неприметном городке, Молния сталкивается с последствиями своего легкомысленного поведения: он повреждает шоссе и вынужден остаться здесь, чтобы отремонтировать его.
Поначалу жизнь в Радиатор-Спрингс кажется герою скучной и бессмысленной, ведь рядом нет зрителей, спонсоров или гламурных трасс. Но вскоре он начинает узнавать обитателей города, которые меняют его взгляд на мир. Среди них: мудрый и суровый Док Хадсон, когда-то легенда автомобильных гонок; трудолюбивая и справедливая владелица мотеля Салли Каррера, которая верит в то, что город может вернуть своё былое величие; а также добродушный эвакуатор Мэтр, ставший лучшим другом МакКуина.
