Rayo McQueen y la adorable grúa Mater viajan al extranjero para participar en el Primer Campeonato Mundial en el que se decidirá cuál es el automóvil más rápido del planeta.
La primera escala es Tokio (Japón), donde Mater tendrá que convertirse en una espía secreta al verse envuelta inesperadamente en un caso de espionaje internacional, que la llevará a París y a Londres.
También vivirán una aventura de proporciones épicas al viajar a Porto Corsa (Italia), para disputar el Campeonato. Sin embargo, la pareja tendrá que renunciar a los placeres de la Riviera italiana, yates, playas y pasta al pesto, ya que Mater está muy ocupada con su labor especial de espía, mientras que el veloz Rayo McQueen compite contra los mejores autos de todo el mundo.
