Adolescentul Marty abia a revenit în anul 1985, în prezentul îmbunătățit ca efect al intervenției sale din primul film, că Doc își face apariția în mașina timpului, pentru a-l avertiza că viitorii lui copii, rezultați din căsătoria cu Jennifer, riscă să devină niște delincvenți. Deci, toți trei se urcă în mașina timpului și ajung în anul 2015, unde găsesc o situație aberantă: tatăl lui Marty e mort, iar mama lui e măritată cu Biff Tannen. Acesta nu a devenit doar stăpânul absolut din Hill Valley, orășelul atât de liniștit cândva, dar chiar a supus lumea întreagă. Marty trebuie să încerce să prevină apariția acestui posibil viitor.

Lightning McQueen, o mașină de curse, descoperă că în viață contează călătoria, nu linia de final. El are această revelație când face un ocol și ajunge în orășelul Radiator Springs. În drumul prin țară spre campionatul Piston Cup din California, unde urmează să se întreacă cu doi profesioniști, Lightning McQueen cunoaște îndeaproape personajele din oraș – inclusiv pe Doc Hudson, Sally Carrera și Mater. Aceștia îl ajută să își dea seama că în viață există lucruri mai importante decât trofeele, faima și sponsorizările.

300 de cai putere, 3000 de mile si un milion de dolari oferiti ca premiu de un seic excentric mobilizeaza o intreaga galerie de personaje (interpretate de unele dintre cele mai cunoscute nume ale Hollywood-ului) intr-o cursa nebuneasca din California pana in Connecticut. J.J. McClure (Burt Reynolds) este cel care face mobilizarea generala pentru o noua cursa ghiulea. In timp ce vor strabate teritoriul tarii in lung si-n lat, participantii la cursa, in disperarea de a pune mana pe semnificativa suma de bani, se vor da peste cap, la propriu si la figurat si vor avea de escaladat situatii periculos de amuzante.

Competitorii celei mai nebunesti curse automobilistice sunt gata de start. Cele mai diferite tipuri de masini si cei mai ciudati piloti, printre care si femei sunt gata sa porneasca intr-o cursa infernala de-a lungul Statelor Unite, pentru a obtine glorie si bani. Cea de-a treia cursa ghiulea, devenita deja legendara, lanseaza intr-o competitie pe viata si pe moarte piloti decisi sa castige cu orice pret. Care nu vor putea fi opriti chiar daca autoritatile vor organiza armate de politisti pentru a le sta impotriva. Cursa trebuie sa continue pana cand unul dintre ei va fi invingator!