Moottoripyöräpäiväkirja kertoo 23-vuotiaan lääketieteenopiskelijan Ernesto "Che" Guevaran ja hänen ystävänsä Alberto Granadon kiehtovasta matkasta halki Etelä-Amerikan 1950- luvun alussa. Käsikirjoitus on huomattavan näytelmäkirjailijan Jose Riveran käsialaa, ja se perustuu Guevaran ja Granadon päiväkirjoihin."Che" Guevaran roolia Moottoripyöräpäiväkirjassa esittää Gael García Bernal, uusi meksikolainen supertähti elokuvista Amores Perros, Ja äitiäs kans ja Isä Amaron rikos. Bernal esittää pääosaa myös Pedro Almodóvarin elokuvassa Huono kasvatus.Moottoripyöräpäiväkirja sijoittuu Argentiinaan, Peruun ja Chileen, ja sen on ohjannut palkittu brasilialainen Walter Salles. Hänen aiempia elokuviaan ovat arvostelumenestykset Central do Brasil ja Behind the Sun.

Jim Halsey poimii kyytiinsä salaperäisen Liftarin. Kun Liftari alkaa kertoa tarinaa edellisestä kyydistään, Halseylle selviää että kyseessä on vaarallinen psykopaattinen murhaaja. Halsey onnistuu kuitenkin potkaisemaan Liftarin kyydistä ja luulee päässeensä eroon miehestä. Tien poskeen paiskattu paholainen alkaa vainoamaan Halseyta lahdaten samalla kaiken eteen tulevan. Pian Halseylle selviää ettei Liftari tule lopettamaan ajojahtia ennen kuin toinen heistä on haudassa.

Asianajaja paljastaa vahingossa todistajansuojelussa olevan entisen kihlattunsa henkilöllisyyden, ja tämän käräyttämät huumeiden salakuljettajat lähtevät heidän peräänsä.

Päivä kääntyy varoittamatta yöksi. Ilma muuttuu tuleksi ja kiinteän maakamara väistyy polttavan, sulon laavan tieltä. Valmistaudu toiminnontäyteiseen, monta järistyttävään jännitykseen ja mitä sitten teetkin... älä katso taaksesi.