Et saada maailma parima võidusõiduauto tiitli, peab Pikne McQueen veel ainult ühe võistluse võitma. Niisiis asub ta USA idarannikult Kalifornia poole teele. Kuid äpraduse tõttu satub ta hoopis Radikaribi unisesse linnakesse, kus leiab end peagi vanglast, kuna põhjustas kihutades päris suure pahanduse. Nüüd peab ta mõnda aega selles linnas olema ja tehtud kahju heastama. Alguses McQueeni jaoks halvasti alanud seiklus muutub aja möödudes tänu uutele tuttavatele ja väärtuslikele õppetundidele üha paremaks.

Maailma kuulsaim mere-elanikust selgrootu, Käsna-Kalle Kantpüks, tuleb vee alt välja meie maailma seiklema. Härra Krabi ja Planktoni vahelise tüli käigus läheb kaduma salajane burgeri valmistamise retsept ning kui Bikini Põhja elanikud ei saa enam oma armastatud burksi süüa, võtab maad kohutav kaos. Kõik peavad retsepti varasteks Käsna-Kallet ja Planktonit. Kaasosalistest tandem ehitab olukorra päästmiseks ajamasina, millega siirdutakse aega enne retsepti salapärast kadumist. Teel satutakse aga kõikvõimalikesse teistesse kummalistesse paikadesse, kus kohatakse nii naljakaid kui ka nalja mitte mõistvaid olendeid. Kes on tegelikult burksiretsepti röövel ja mida kangelased Bikini Põhja rahu taastamiseks tegema peavad, see selgub kuival maal.