Flash McQueen, jeune bolide arrogant promis au succès, se retrouve par hasard perdu dans une petite ville sur la célèbre route 66 ! Loin des vivas de ses fans, il va alors découvrir des habitants passionnants, la splendide Sally, le sage Doc Hudson ou l'hilarant Martin, qui vont l'aider à apprendre que dans la vie il y a des choses bien plus importantes que les trophées et la gloire...