Sorprendido por unha nova xeración de corredores ultrarrápidos, o lendario Raio McQueen queda relegado repentinamente do deporte que tanto ama. Para retomar a súa carreira, vai precisar a axuda dunha moza mecánica de carreiras, Cruz Ramírez, que ten o seu propio plan para gañar, ademais da inspiración do falecido Fabuloso Hudson Hornet e un par de xiros inesperados. E para probar que o nº95 non está nin moito menos acabado, o campión terá que poñer a proba a súa valía no gran circuíto da Copa Piston!

Antes de Cars 3 proxectarase a curtametraxe da Pixar Lou, dirixida por Dave Mullins.