Dans le monde de Cars, les voitures vivent comme jamais auparavant : elles pensent, ressentent et respirent. Flash McQueen y découvre que la vie ne se résume pas à gagner, mais surtout au chemin parcouru. En route vers la Californie pour la prestigieuse Piston Cup, il échoue de manière inattendue dans le village endormi de Radiator Springs, le long de la mythique Route 66.