Speed Racer (Emile Hirsch) è un tipico bravo ragazzo con una bella famiglia e un talento innato per le quattroruote, supportato da un padre (John Goodman) genio della meccanica e un bolide, la potentissima Mach 5, con cui affrontare una serie di spericolate gare accumulando vittorie e trofei.
A spingere verso il traguardo il giovane Speed, corsa dopo corsa, trofeo dopo trofeo è il ricordo del fratello Rex (Scott Porter), vero asso del volante morto proprio durante una gara. Ben presto al talentuoso pilota verrà proposto il grande salto, e a proporlo sarà l’ambiguo milardario mr. Royalton (Roger Allam) che gli offrirà fama, successo e soprattutto soldi, in cambio di qualche sacrificio di tanto in tanto, come qualche corsa combinata e trofei assegnati a tavolino.
Speed nonostante sia tentato, rifiuta la proposta inimacandosi il vendicativo magnate dell’automobile, sarà così costretto ad affrontare tutta una serie di sabotaggi ed ostacoli che lo porteranno a decidere di cimentarsi in una pericolosa gara all’ultimo bolide, in pista tra i tanti nemici al soldo di Royalton pronti ad eliminarlo, e numerose trappole da evitare, Speed troverà un inaspettato alleato nel misterioso pilota mascherato Racer X (Matthew Fox).