Der eigensinnige, aber zielstrebige Rennwagen Lightning McQueen ist der Star aller Races, wird gefeiert und umjubelt wie kein anderes Auto. Auf der nächtlichen Überführung zum größten Sportereignis des Landes, dem Piston Cup, allerdings passiert dem Champion ein Unglück: Er kommt vom Weg ab und verirrt sich in das Wüstennest Radiator Springs. Dort trifft er auf lädierte und provinzielle Vierräder, die mit seinem Ruhm wenig anzufangen wissen, muss den Schaden von seiner stürmischen Ankunft beseitigen und verliebt sich nebenbei in die Porschelady Sally.