Un champion de course, Flash McQueen vit à cent à l'heure jusqu’à ce qu’un détour le mène à Radiator Springs, une petite ville oubliée sur la Route 66. Il y rencontre Sally, Martin, Doc Hudson et un tas de personnages amusants qui l’aident à découvrir que la vie vaut plus que les trophées et la célébrité.

En 1930, deux pères : Michael Sullivan, un tueur professionnel au service de la mafia irlandaise dans le Chicago de la Dépression, et Mr. John Rooney, son patron et mentor, qui l'a élevé comme son fils. Deux fils : Michael Sullivan junior et Connor Rooney, qui font chacun des efforts désespérés pour s'attirer l'estime et l'amour de leurs géniteurs. La jalousie et l'esprit de compétition les plongent dans une spirale de violence aveugle dont les premières victimes sont la femme de Sullivan et son fils cadet Peter. Un long voyage commence alors pour Michael Sullivan et son fils survivant. Au bout de cette route, la promesse d'une vengeance et l'espoir de conjurer l'enfer. Et peut-être l'aube d'un sentiment nouveau entre un père et son fils.