Após ser demitido, Jimmy Logan procura seu irmão, Clyde, com a proposta que ele lhe ajude em um elaborado assalto. A ideia é roubar um cofre localizado bem abaixo do autódromo local, aproveitando que os sensores sísmicos foram desligados devido às obras no local realizadas justamente pelo antigo trabalho de Jimmy. Para tanto, eles precisam da ajuda de Joe Bang, especialista em explosivos, que está preso. Com isso, os irmãos Logan elaboram um plano para que Joe deixe a prisão sem ser notado, de forma que possa realizar o trabalho.
Durante mais uma disputa eletrizante nas pistas, o campeão Relâmpago McQueen acelerou demais e acabou perdendo o controle. Agora, após ter capotando várias vezes e quase ter partido dessa para melhor, o vermelhinho vai ter sua vida alterada para sempre. O acidente foi tão grave que, com os estragos, McQueen pode ter que se aposentar de vez.
Ricky Bobby é um rebelde corredor da NASCAR que trava uma verdadeira batalha de egos com seu novo companheiro de equipe, Jean Girard. Ele se une ao amigo Cal e juntos formam a equipe mais temida do circuito, a Thunder and Lightning.