Synopsis:

Flash McQueen, jeune véhicule de course avide de succès, rêve d’être le premier rookie de l'histoire de la compétition automobile à remporter la fameuse Piston Cup, afin d’intégrer l'écurie Dinoco et de devenir célèbre. Lors de la finale du championnat, alors qu’il mène largement la course, ses pneus arrière éclatent à quelques mètres de la ligne d’arrivée, ce qui permet à ses adversaires de le rattraper malgré ses efforts désespérés. Il parvient à terminer la course de justesse, mais franchit la ligne d’arrivée exactement au même moment que deux autres vétérans : Strip Weathers, dit le King, et Chick Hicks. Une nouvelle course est donc organisée à Los Angeles, en Californie, pour départager les trois vainqueurs. Ainsi, Flash McQueen et son unique ami Mack, le camion qui le transporte, se lancent sur l’Interstate 40 à destination de Los Angeles. Afin d'être les premiers à arriver, Flash McQueen demande à Mack de rouler toute la nuit, mais celui-ci s’endort en roulant à cause de la bande de DJ, et perd sa cargaison au beau milieu de la route, en plein désertNB 1. Flash McQueen se réveille en sursaut et évite de justesse plusieurs collisions, mais a perdu son ami. Croyant l’apercevoir au loin, il se lance à sa poursuite, mais découvre qu’il s’était trompé. Perdu sur la mythique Route 66, il cherche à rejoindre l’autoroute le plus vite possible, mais est pris en chasse par le Shérif de Radiator Springs. Prenant les pétarades de l’échappement du shérif pour des coups de feu, Flash McQueen panique et prend la fuite, jusqu’à ce qu’il arrive subitement dans la ville de Radiator Springs et perde le contrôle de la situation, se retrouvant prisonnier de fils téléphoniques après un accident où il a causé de gros dégâts à la route. Le lendemain matin, Flash McQueen se réveille à Radiator Springs et découvre qu’il est en prison. Après une rapide conversation avec Martin, une dépanneuse, il est conduit au tribunal pour y être jugé. Le juge Doc Hudson, qui est également le médecin de la ville, décide en le voyant de le chasser immédiatement, mais l’avocate Sally Carrera arrive et parvient à convaincre Doc Hudson de l’obliger à réparer la route. Flash McQueen est alors attelé à Bessie, une goudronneuse, et se voit imposer de réparer les dégâts qu’il a causés avant de pouvoir quitter la ville. Cependant, la prochaine course pour départager les vainqueurs de la Piston Cup doit avoir lieu dans moins d’une semaine et Flash McQueen est pressé de s’y rendre, afin de rencontrer Dinoco. Après une tentative d’évasion ratée, il se résigne à réparer la route mais dans son empressement bâcle le travail. Tout est à refaire.