Der Rennsport wandelt sich, eine neue Generation moderner Rennwagen erobert die Strecke allen voran Jackson Storm. Gegen diesen technisch überlegenen Newcomer hat Lightning McQueen nicht den Hauch einer Chance. Gehört er schon zum Routine? Im letzten Rennen der Saison passiert es dann: Lightning überanstrengt sich und hat einen Unfall. Karosserie und Motor können zwar repariert werden, doch nur mit Hilfe seiner Freunde kommt der ehemalige Champ auch mental wieder auf die Reifen. Aber wie kann er den blitzschnellen Jackson Storm schlagen? Kann ihn die neue Trainerin Cruz Ramirez zurück zu alter Stärke führen?