Aunque sigue siendo una estrella, Rayo McQueen se ha convertido en uno de los pilotos más veteranos de la parrilla. Ya no arrasa como antes y una nueva generación de corredores ultrarrápidos viene a toda velocidad y le está obligando a apartarse. Pero Rayo se niega a quedar relegado del deporte que tanto ama, y para recuperar su trono contará con la ayuda de una joven mecánica, Cruz Ramírez, que tiene su propio plan para ganar, y que será puesto a prueba en el gran circuito de la Copa Pistón.

Aunque es su primera experiencia como director, Brian Fee es todo un experto en el universo Cars como miembro del departamento de arte de la primera y segunda entrega de la franquicia de Pixar que lleva recaudados más de mil millones de dólares. 11 años después del film original, Cars 3 nos muestra a un Rayo McQueen en el declive de su carrera que, al igual que la mayoría de grandes estrellas del deporte, debe tomar una de las decisiones más importantes de su carrera: competir hasta el final o retirarse en la cima y dejar paso a los más jóvenes. Entre espectaculares carreras a toda velocidad, el protagonista, con la voz una vez más de Owen Wilson (Zoolander No.2), un corredor chapado a la antigua, tendrá que reinventarse para volver a ser el campeón de antaño. En el doblaje en su versión original de la película, que recupera el componente emocional y las relaciones entre personajes de la primera parte, se encuentran el ganador del Oscar Chris Cooper (Vivir de noche), Nathan Fillion (Castle) y Armie Hammer (Mine), entre otros.