在沙场上征战多年，闪电麦昆（欧文·威尔逊 Owen Wilson 配音）已成为经验丰富的老将。如今的比赛对他而言更像是与老友们的聚会，大家共同享受狂奔带来的乐趣。然而，这和谐的局面被风暴杰克逊（艾米·汉莫 Armie Hammer 配音）等次世代高科技赛车的加入打破。他们凭借优秀的性能和高科技改造，一一淘汰老一代赛车，甚至连王者麦昆也不例外。经过四个月的休养，康复的麦昆决定复出，并与多年合作的赞助商转投斯特林（内森·菲利安 Nathan Fillion 配音）麾下。 接受全新改造的麦昆在教练科鲁兹·拉米雷斯（克里斯黛拉·阿朗索 Cristela Alonzo 配音）的指导下展开训练。然而，他面临着一个严峻的考验：如果他不能在接下来的比赛中获得胜利，那么他将被迫退休。希望虽渺茫，但不服输的麦昆能否重新夺回胜利的荣耀呢？