Lynet McQueen, en ærgjerrig og bråkjekk nybegynner av en racerbil, oppdager at livet dreier seg om selve reisen, og ikke mållinjen. På sin vei tvers over landet til det store Piston Cup-mesterskapet i California for å konkurrere mot to garvede proffer, blir McQueen kjent med byens merkverdige skikkelser - inkludert Sally, en fiks liten Porsche 2002-modell, Doc Hudson, en Hudson Hornet 1951-modell med en mystisk fortid, og Bill, en rusten, men trofast tauebil - som får ham til å innse at det finnes ting som er viktigere enn trofeer, berømmelse og sponsing.