Gerade als der aufstrebende Rennfahrer Lightning McQueen die etablierten Stars herausfordert und nur noch ein entscheidendes Rennen vor ihm liegt, verirrt sich der selbstbewusste, aber liebenswerte Newcomer in der Wüste. So verschlägt es ihn in das abgelegene Örtchen Radiator Springs, wo das Leben noch im gemächlichen Tempo der 1950er-Jahre verläuft. Nachdem McQueen bei seiner Ankunft einiges durcheinandergebracht hat, bringen ihm die Bewohner des verschlafenen Nestes eine wichtige Lektion bei.