Flash McQueen, une splendide voiture de course toute neuve promise au succès, découvre que dans la vie, ce n'est pas de franchir la ligne d'arrivée qui compte, mais le parcours que l'on a suivi. Parti pour participer à la prestigieuse Piston Cup, il atterrit suite à une déviation dans la petite ville tranquille de Radiator Springs, sur la Route 66.

Rémy est un jeune rat qui rêve de devenir un grand chef français. Ni l'opposition de sa famille, ni le fait d'être un rongeur dans une profession qui les déteste ne le démotivent. Rémy est prêt à tout pour vivre sa passion de la cuisine... et le fait d'habiter dans les égouts du restaurant ultra coté de la star des fourneaux, Auguste Gusteau, va lui en donner l'occasion ! Malgré le danger et les pièges, la tentation est grande de s'aventurer dans cet univers interdit.Ecartelé entre son rêve et sa condition, Rémy va découvrir le vrai sens de l'aventure, de l'amitié, de la famille... et comprendre qu'il doit trouver le courage d'être ce qu'il est : un rat qui veut être un grand chef...

Tout le monde connait désormais Martin, le tracteur ami de Flash McQueen. Ce qu'on ne sait pas, c'est que Martin a déjà vécu des histoires extraordinaires mais les a-t-il vraiment vécues ou les a-t-il inventées ?

En regardant la lune, Martin se remémore la fois où il y avait été envoyé par la NASCA (National Automotive Space Car Association). Flash est très septique et imagine mal comment Martin a pu se retrouver dans une fusée.