וין דיזל ופול ווקר חוזרים לסיבוב חמישי שכבר מגדיר את זהותם. בריאן או'קונור נטש סופית את כוחות הביטחון לטובת האחווה עם האסיר לשעבר, דומיניק טורטו. השניים נמלטו מהחוק והגיעו לריו דה ז'ניירו, שם הם מתכוננים לעוד ג'וב אחד אחרון שיסדר אותם. שני אויבים קמים עליהם: איש עסקים גנגסטרי מסוכן והסוכן הפדרלי לוק הובס, שרודף אותם עמוק לתוך הג'ונגלים של ברזיל.
סרט משעשע לכל המשפחה בכיכוב הצמד הבלתי נלאה. הפעם נזרקים השניים לרחוב לאחר שבמרדף הרסני במיוחד הרסו את ביתם, אך לא לזמן רב. הם מחליטים להשתתף במירוץ המכוניות האגדי הנקרא "מירוץ-על" במטרה לזכות בפרס הגדול: טירת חלומות! במירוץ מטורף זה צריכים המתחרים לחצות מדינות, נופים ואתרים מוכרים מכל רחבי העולם כדי להגיע ראשונים לקו הסיום. וכמובן שלאחר שגיבורינו יחצו אותם יישאר אחריהם רק בלאגן ואבק!
מכונית המרוצים מס' 1 בעולם - ספידי מקווין, וחברו הטוב, רכב הגרר - מייטר, לוקחים את החברות שלהם למקומות חדשים ומרגשים כשהם יוצאים לחו"ל כדי להתחרות בתחרות הגרנד פרי העולמית הראשון שתקבע מיהי מכונית המירוץ הכי מהירה בעולם. אבל הדרך לאליפות רצופה בורות, מעקפים והפתעות משעשעות כשמייטר נקלע להרפתקה מסקרנת משלו: ריגול בינלאומי. מייטר קרוע בין העזרה ללייטנינג מקווין במירוץ החשוב לבין תפקידו במשימת ריגול סודית. המסע מלא האקשן של מייטר מוביל אותו אל מרדף מלא פיצוצים ברחובות יפן ואירופה.
פריקוול לסרט של פול אנדרסון, שבזמנו היווה רימייק לסרט מהסבנטיז. הנוכחי מביא את ההתפתחויות שהביאו את קארל לוקאס להיות מושלך אל בין הסורגים – הקשר שלו עם גנגסטר שמערב אותו במעשה שוד, תפיסתו ונסיונו של אותו גנגסטר לחסל אותו כדי שלא יצייץ. עוד פרטים על הדמות המסתורית "פרנקנשטיין" ועל איך היא התהוותה. מרוצי המכוניות הקטלניים מגיעים בסוף. נא לחכות בסבלנות.