En esta aventura acelerada, Jackson Storm, el nuevo corredor de última generación y tecnología punta, llega a la Copa Piston y deja atrás al legendario Rayo McQueen. Para destacar, Rayo necesitará la ayuda de Cruz Ramírez, una joven y entusiasta mecánica de carreras que tiene un plan para ganar, además de la inspiración del mítico Hudson Hornet y algunos giros inesperados.