Dopo un rocambolesco incipit alla James Bond dove in mezzo all’oceano scopriremo, grazie all’abile agente segreto Missile McFinn, i piani di un malvagio scienziato che ha messo punto una pericolosa arma di distruzione, torniamo nell’assolata Radiator Springs dove ritroveremo il carro-attrezzi cricchetto che tra un recupero e l’altro attende impaziente il ritorno dell’amico di sempre Saetta McQueen in giro per campionati a rastrellar vittorie e trofei,
I due amici si ritroveranno per una lunga ed intensa giornata insieme all’insegna dei vecchi tempi, ma ben presto le abilità su pista di Saetta saranno richieste, all’indomani di una sfida lanciatagli in diretta tv dal borioso campione italiano di Formula 1 Francesco Bernoulli, che costringe il campione NASCAR ad accettare uno scontro su pista che li vedrà contrapposti nell’imminente World Grand Prix, evento organizzato da un magnate del petrolio convertitosi ai carburanti ecosostenibili.
Quattro tappe attendono Saetta McQueen e il suo team, si gareggerà da Tokio a Londra per stabilire qual’è la vettura più veloce del pianeta e sponsorizzare un rivoluzionario ed ecologico nuovo carburante, ma durante il torneo Cricchetto suo malgrado si ritroverà nel bel mezzo di un complotto internazionale di spie legato proprio alla gara e cosa ancor più folle verrà scambiato per un agente segreto americano sotto copertura, trasformandosi così in uno spassoso, pasticcione ed ammaccato 007 a quattro ruote.