En un mundo donde los coches son los protagonistas, nuestro amigo rayo McQueen se prepara para participar en una emocionante carrera internacional. Junto a su leal compañero, Mater, un camión de remolque simpático y algo torpe, se embarcan en un viaje que va más allá de lo que jamás imaginaron. Mientras McQueen compite en una serie de pruebas en lugares exóticos como Tokio, Francia e Italia, Mater se ve atrapado en una intriga internacional.
Por un malentendido, el despreocupado remolque se convierte en un espía accidental y se une a una agencia secreta para ayudar a desmantelar una conspiración que pone en peligro al evento. Mientras Mater intenta desentrañar el misterio detrás de un escurridizo villano que quiere sabotear la carrera, se enfrenta a todo tipo de peligros y descubrimientos inesperados. La amistad entre McQueen y Mater se pone a prueba cuando los caminos de la competencia y el espionaje se cruzan, llevándolos a situaciones hilarantes y emocionantes.
Entre carreras a toda velocidad y aventuras llenas de acción, los dos amigos aprenderán lecciones valiosas sobre la lealtad y la verdadera amistad. Con un esquema de acción y comedia, la película ofrece un festín de impresionantes animaciones y un elenco de personajes memorables, cada uno contribuyendo a una historia que hará reír, llorar y querer vivir la vida a toda velocidad. ¡Prepárate para un giro inesperado en la cima de la carrera!