＜あらすじ＞
天才レーサー、マックィーンの新たな挑戦は、世界を舞台に最強のレーサーを決めるワールド・グランプリ。ピット・クルーとして彼を支える、おんぼろレッカー車のメーターや、タイヤ交換の早業を誇るルイジ&グイドたちとともに、故郷ラジエーター・スプリングスから世界へ飛び出します。その冒険の始まりは、日本! 魅惑の街トーキョーで、マックィーンとメーターの運命を変える大事件が発生、最強のチームワークを誇る二人の絆がピンチに…。そして、ワールド・グランプリの舞台がイタリア、イギリスへと移るに従い、彼らは世界支配を企む巨大な陰謀に巻き込まれていきます。果たして彼らは、世界を救うことができるのでしょうか?