Lynet McQueen, en superhurtig racerbil med fuld fart på karrieren, er på vej til Californien for at stille op i det store løb: Stempel Cup. Men ude på Route 66 går noget skævt, og han havner i stedet i den lille søvnige by Kølerkildekøbing, hvor livet går i tomgang. Her møder han byens indbyggere, blandt andre den lækre Porsche Sally, den rustne men pålidelige kranbil Bumle, samt Doc Hudson, en veteranbil med en mystisk fortid. En sær forsamling, der hjælper Lynet McQueen med at indse, at der er vigtigere ting i livet end trofæer, berømmelse og sponsorater.