En un mundo donde la velocidad es todo, el icónico auto de carreras Rayo McQueen se enfrenta a un desafío inesperado que lo hace cuestionar su lugar en el competitivo mundo de las carreras. Tras un accidente devastador que lo deja fuera de combate, Rayo se da cuenta de que su tiempo en la pista podría estar contándose y que las nuevas generaciones de corredores, como el rápido y moderno Jackson Storm, están dominando el escenario.
Desesperado por volver a demostrar que aún tiene lo necesario para ser el mejor, Rayo se embarca en un viaje de autodescubrimiento. Con la ayuda de Cruz Ramírez, una joven y entusiasta entrenadora con ideas frescas, empieza a reentrenarse, pero no sin enfrentar ciertos obstáculos. Mientras su relación con Cruz se fortalece, Rayo también se enfrenta a sus propios miedos e inseguridades sobre lo que significa ser un campeón en un mundo que siempre busca lo nuevo.
Entre momentos de nostalgia, nuevas amistades y una feroz competencia, la historia aborda temas de perseverancia, el valor de la mentoría y la importancia de adaptarse al cambio. Con una animación vibrante y un mensaje inspirador, esta película nos recuerda que a veces, el verdadero triunfo no se mide solo en trofeos, sino en el legado que dejamos y cómo inspiramos a las siguientes generaciones. Al final, Rayo McQueen descubre que ser un buen corredor va más allá de ganar: se trata de nunca rendirse y seguir soñando.