Существует уникальный мир разумных машин, обладающих собственным сознанием и эмоциями. Эти механические существа обитают в нескольких странах, которые стремительно развиваются и трансформируются с каждым днем. Эти изменения приводят к масштабным экономическим реформам и способствуют медленному, но устойчивому росту гражданского общества среди машин.
После событий первой части мультфильма, герои продолжили жить в волшебном городе машин. Молния МакКуин решил посвятить себя семейной жизни, временно отложив в сторону свою карьеру легендарного гонщика. Он не собирается отказываться от своей мечты навсегда, просто сейчас ему важно сосредоточиться на более значимых жизненных целях, которые выходят за рамки постоянных соревнований. Его преданный друг Мэтр поддерживает это решение и готов в любой момент прийти на помощь. Если же Мэтр решит остаться в уютном провинциальном городе и стать частью местного сообщества, это будет полностью его выбор.
Однако жизнь полна неожиданных поворотов. Мэтр оказывается втянут в опасную ситуацию: за ним охотятся бандиты, желающие похитить редкий и эксклюзивный тягач, к которому и принадлежит Мэтр. Оказывается, что он — уникальная модель, которую больше никто не выпускает. Чтобы спасти друга, Молния МакКуин отправляется в Токио, где принимает участие в рискованных подпольных гонках. Там он сталкивается с новыми соперниками, а также узнаёт больше о важности дружбы, чести и собственного предназначения.
Интересно, что в этом мире машины не только соревнуются, но и развивают культуру, искусство и технологии, строя своё общество на принципах взаимопомощи и уважения. Благодаря интеграции инновационных технологий, такие города машин становятся образцом устойчивого развития и гармонии между природой и технологиями.