Câu chuyện bắt nguồn từ vụ va chạm giữa Lightning McQueen cùng dòng xe đua thế hệ mới. Sau khi bị chấn thương, McQueen đột nhiên bị loại ra khỏi môn thể thao đua xe mà anh yêu thích. Để quay lại đường băng, anh cần sự trợ giúp từ một nữ kỹ thuật viên trẻ tuổi - Cruz Ramirez. Nhờ vào kế hoạch của Cruz, cùng với sự khơi nguồn cảm hứng từ Fabulous Hudson Hornet, Mc Queen sẽ chứng minh với mọi người rằng #95 chưa hết thời mà vẫn có thể giành chiến thắng trong cuộc đua Piston Cup......

Trên biển Địa Trung Hải mênh mông, một chiếc tàu đánh cá nhỏ bé đã vớt được một người đàn ông đang trôi dạt trên sóng nước. Khi được cứu sống, anh ta hoàn toàn mất trí nhớ, không biết mình là ai, từ đâu đến, hay đã trải qua những gì. Manh mối duy nhất về quá khứ của anh ta là dòng chữ địa chỉ một ngân hàng Thụy Sĩ được phát ra từ con chip laser cấy dưới da. Mang theo ký ức mơ hồ và manh mối bí ẩn, người đàn ông lên đường đến Thụy Sĩ. Tại đây, anh ta đối mặt với vô số thử thách và câu hỏi hóc búa. Ai là người đã cấy con chip vào người anh ta? Dòng chữ địa chỉ ngân hàng ẩn chứa bí mật gì? Quá khứ của anh ta là gì và điều gì đã khiến anh ta mất trí nhớ?...