Synopsis
Mata-mata Inggris Finn McMissile menyelidiki cadangan minyak bumi terbesar di dunia, yang dimiliki oleh sekelompok mobil lemon (mobil yang sudah tidak bekerja dengan baik). Setelah ketahuan, Finn meloloskan diri dan merekayasa kematiannya. Juara Piston Cup 4 kali Lightning McQueen kembali ke Radiator Springs dan bereuni dengan sahabatnya Tow Mater dan kekasihnya Sally Carrera. Mantan juragan minyak Sir Miles Axlerod, yang sekarang penganjur tenaga hijau mengumumkan sebuah pertandingan balap yang dinamakan "World Grand Prix" untuk mempromosikan Allinol, bahan bakar bio miliknya. Setelah mobil formula Italia Francesco Bernoulli menantang McQueen, dia dan Mater bersama Luigi, Guido, Fillmore, dan Sarge terbang ke Tokyo, Jepang untuk balapan pertama di World Grand Prix.