Lynet McQueen blir forbikjørt av en ny generasjon av lynraske racere, og den legendariske veteranen dyttes plutselig ut av sporten han elsker. For å komme seg inn igjen trenger han hjelp av Cruz Ramirez, en ivrig ung racertrener med egne ambisjoner, pluss inspirasjon fra den Fabelaktige Hudson Hornet som nå er borte, og noen uventede hendelser. Å bevise at nr. 95 ikke er ferdig ennå blir en hjertesak for den gamle mester på Stempelcup-løpenes største arena!