讲述世界冠军闪电麦坤已成为当代车坛的传奇人物，曾五次夺得活塞杯冠军。但车坛风云突变，新车辈出，这让闪电麦坤的优势受到巨大威胁，更可怕的是，麦坤的自信也日渐瓦解。为了重返巅峰，闪电麦坤背水一战，但他对竞速的热爱，能为其回归之战注满能量吗？而除了麦坤外，影片中还有两位关键角色——酷姐拉米雷兹与黑风暴杰克逊。前者是一个阳光但严厉的赛车技师，将帮助麦坤重回巅峰；后者造型酷炫、速度奇快无比，是新一代赛车中的领跑者，也是麦坤最大的竞争对手。

汽车世界中，一年一度的活塞杯再次拉开序幕。红色跑车“闪电”麦坤和“冠军”、“路霸”是冠军最有力的竞争者。作为新人，麦坤具有极高的天赋，同时也是一个目空一切的家伙。经过紧张激烈的对抗，这三辆车同时冲过终点线。由于无法判定最终优胜者，组委会决定一个月后在加州洛杉矶召开一次只有这三辆车参加的殊死战，只有最后的胜者才能捧得活塞杯。 信心满满麦坤和搭档拖车麦大叔早早启程。但是长时间的疲劳驾驶，令麦大叔不慎将麦坤丢在半路。麦坤东闯西撞，无意间来到了被众车遗忘的油车水镇。因躲避警长的追捕，麦坤毁坏了小镇的马路。在法官哈迪逊韩大夫和律师保时捷莎莉的裁决下，他被迫留在这里修路。短短几天相处，麦坤和小镇的居民渐渐融洽起来，同时他也爱上了美丽的莎莉。只不过，路终有修完的时候，未完的比赛仍在等待着他。

开发出新能源的迈尔斯伯爵召开世界杯赛车大奖赛，各路好手纷纷云集，独独缺了活塞杯霸主闪电麦昆（黄磊 配音）。原来他刚好回到温泉镇，与好哥们板牙（范伟 配音）、女友莎莉享受快乐的假期。由于意大利方程式赛车法拉斯·高的挑衅，当然也有吃醋的原因，麦昆最终同意参加世界杯，并带着板牙等好友一同周游世界。在日本站比赛的前一天，板牙偶然结识了英国特工迈克飞弹和霍莉（姚晨 配音），他们正在追查一支犯罪团伙的新动向。板牙阴差阳错被霍莉当作美国来的街头特工，由此卷入了麻烦之中。在次日的比赛中，麦昆与法拉斯·高竞争激烈，与此同时不断有选手意外爆缸，板牙则撞见迈克和神秘组织火并的场面。 因这一连串意外，麦昆和板牙的友情受到动摇，而这一切的幕后老版也渐渐露出真实面目……

拉里“接线员”拉里饰可谓倒霉透顶，除了丢掉工作外，女友也在同一天离他而去，这让他伤心不已。于是，拉里决定同邻居比尔比尔恩格瓦尔饰和从小打到大的“发小”埃弗雷特奎尔斯饰周末出去开怀畅饮，潇洒轻松一下。但是，三个家伙的运气可是坏到了极点，他们途中被蛮横无理的陆军预备役部队军官科林格罗夫凯思戴维饰截住，误认为是开小差的士兵，于是被死拉硬拽上了飞往伊拉克费卢杰的飞机。更好笑的是，他们坐在“悍马”军车上被阴差阳错投放到墨西哥。他们自以为已经来到中东，误打误撞地来到一个小镇，将村民从暴力统治中解救出来，糊里糊涂被当地人当作了大英雄。但当残暴的军阀卡洛斯桑塔纳丹尼特乔率领大军反击时，拉里、比尔和埃弗雷特只得放下手中啤酒，拿起武器，奋起保卫村民，也保护自己，欲证明他们不仅仅是士兵……