Der rote Flitzer Lightning McQueen ist ein erfolgreiches Rennauto und lebt zusammen mit seiner Liebsten Sally, seinem besten Freund Hook und den anderen Autos in Radiator Springs.

Eines Tages bringt der Abschleppwagen Hook seinen besten Freund und Gewinnertyp Lightning auf die Idee am World Grand Prix, einem Rennen um die ganze Welt, teilzunehmen und sich als das schnellste Rennauto der Welt zu beweisen, als wäre er das nicht auch schon ohne Gewinn an dem Cup. Lightning ist hin- und hergerissen, entscheidet sich aber schnell für das Abenteuer, bei dem es um Ruhm und PS geht, packt seine Freunde ein und reist über den Ozean.

Finn McMissile ist ein britischer Meisteragent und glaubt, dass sich während des World Grand Prix eine Verschwörung in Gange setzen könnte. Bei seinem verdeckten Einsatz trifft er auf Hook, den er für einen amerikanischen Geheimagenten hält und ist angetan von seiner genialen Tarnung als Abschleppauto.

Ehe sich Hook versieht, findet er sich inmitten einer gefährlichen Spionage-Affäre wieder. Nun müssen sich Hook und sein bester Freund Lightning zwischen dem World Grand Prix und dem wilden Abenteuer als Geheimagenten entscheiden. Ein rasantes 3D-Abenteuer aus den Pixar Animation Studios.