Trong thế giới rực rỡ của "Vương Quốc Xe Hơi - Cars", McQueen Tia chớp, chiếc xe đua đỏ chói với niềm kiêu hãnh ngút trời và nụ cười thường trực, đang trên đường chinh phục cúp Piston danh giá. Tham vọng đưa anh đến California, nhưng một sự cố bất ngờ đã đẩy McQueen lạc vào Radiator Springs, một thị trấn nhỏ bé và tẻ nhạt bên con đường 66 huyền thoại. Sự xuất hiện của McQueen không được chào đón nồng nhiệt, khi anh vô tình gây ra một vụ náo loạn và suýt phải trả giá bằng thời gian ngồi sau song sắt. Trước thềm cuộc đua quan trọng, nơi anh hy vọng sẽ giành được sự tài trợ của tập đoàn Dinoco, McQueen bị buộc phải sửa chữa con đường mà anh đã phá hỏng dưới sự giám sát của Sally, một chiếc Porsche 2002 quyến rũ và thông minh. Trong quá trình lao động khổ sai bất đắc dĩ, McQueen kết bạn với những cư dân kỳ lạ của Radiator Springs: bác sĩ Hudson, một chiếc Hudson Hornet 1951 từng là một huyền thoại đường đua bị lãng quên, và Mater, chiếc xe tải kéo rỉ sét nhưng vô cùng đáng yêu và hài hước. Tại thị trấn nhỏ bé này, McQueen Tia chớp không chỉ học được cách làm việc nhóm và sự khiêm tốn, mà còn khám phá ra những giá trị đích thực của tình bạn, tình yêu và ý nghĩa thực sự của cuộc sống, vượt xa ánh hào quang của những chiến thắng trên đường đua.
