Британский агент Леланд Турбо посылает сообщение о помощи. Финн Макмисл тайно пробирается на нефтяную платформу и узнает о существовании секретной телекамеры. Увидев спрессованного друга, герой выдает себя и спасается бегством, инсценируя свою гибель.
Владелец нефтяных месторождений Майлс Карданвал заявляет о намерении провести «Мировой Гран-При» с трассами в Лондоне, Токио и на Ривьере для рекламы нового безвредного топлива. Группа старых автомобилей под руководством профессора Цета, подчиняясь неизвестному влиятельному лицу, готовится сорвать мероприятие с помощью замаскированного под камеру оружия.
В решающий момент воспламеняются все машины кроме Маккуина, который также переживает угрозу быть взорванным и чудом остается в живых. Неожиданно становится ясно, что таинственным злодеем был сам Майлс Карданвал, а экотопливо — простой бензин. Злодей пойман и передан в руки правосудия, а друзья возвращаются в родной Радиатор-Спрингс, где устраивают товарищеские гонки.
