La película está ambientada en un mundo poblado enteramente por coches parlantes antropomórficos entre otros vehículos, sigue a Lightning McQueen —Rayo McQueen en Español—, un auto deportivo novato que, de camino a la carrera más importante de su vida, se queda varado en un pueblo llamado Radiator Springs y aprende un par de cosas sobre la amistad, la familia y vida por las que realmente vale la pena esperar.
—como «Junior»—, Mario Andretti, Michael Schumacher y el entusiasta de los autos James Douglas Muir Leno como «Jay Limo»— se expresan a sí mismos.
La película estuvo acompañada por el cortometraje One Man Band para sus estrenos en cines y hogares.
Momentos después «El Rey» le da una charla a McQueen sobre lo importante que es contar con un buen equipo para ganar, pero a McQueen, que había provocado la renuncia de sus ayudantes en los pits tras unos comentarios en una entrevista, le disgusta su patrocinador Rust-eze pues sus miembros son un montón de autos oxidados, mientras que sueña con Dinoco, el patrocinante del «Rey».
Desesperado por llegar lo antes posible a su destino para socializar con su futuro patrocinador Dinoco, el mismo McQueen exhorta a su camión de transporte, Mack, a conducir toda la noche sin detenerse para llegar antes que sus rivales con la promesa que no se dormirá por la noche, la cual poco después incumple y se queda dormido, mientras tanto un muy cansado Mack continua el viaje intentando por todos lo medios de mantenerse despierto, pero fracasa una y otra vez.
Minutos después, el camión es alcanzado por un grupo de autos tuneados conformados por Boost, Wingo, DJ y Snot Rod, los cuales se divierten molestando al muy cansado camión, donde DJ le pone una música relajante a Mack, el cual termina por dormirse en plena carretera, posteriormente Boost y Wingo comienzan a empujarlo hacia los carriles laterales provocando vibraciones dentro de tráiler haciendo que un juguete del Rayo McQueen, se caiga de su estante y termine presionando el botón de la rampa del tráiler, haciendo que se abra la puerta accidentalmente, causando que McQueen se salga del tráiler mientras está dormido y termine en plena carretera.
McQueen intenta apurar el trabajo luego de escuchar por la radio que su rival Chick Hicks esta en California impresionando a Dinoco, pero al hacer tal acción termina dejando la calle peor que como estaba, entonces Doc se aparece y le ordena raspar todo e iniciar el trabajo a ir de nuevo, sin embargo McQueen le dice que él no es un bulldozer y que es un corredor, entonces Doc tiene una gran idea y decide retar a McQueen a una carrera con una condición de que si McQueen gana la carrera, el Doc reparará la calle del pueblo y McQueen quedará en libertad de su sentencia y podrá irse, pero si el Doc gana la carrera, McQueen reparara la calle a su manera, ante este reto y confiado en que ganará fácilmente, McQueen acepta el reto.
Al día siguiente y como se quedó sin asfalto a media noche, McQueen se toma unas horas de descanso y regresa a la pista de tierra e intenta sin éxito superar la última curva que le costó su libertad, hasta que el Doc se le acerca y trata de darle unos consejos de como lograrlo, pero este en un principio se muestra muy ego maniático con los consejos y sigue intentando.
Posteriormente Sally invita a McQueen a dar un paseo a un motel en lo alto de la montaña, donde le explica que tiempo atrás Radiador Springs solía ser una parada popular en la Ruta 66, pero con la construcción de una interestatal que aisló al pueblo y les ahorró a los conductores diez minutos de camino, Radiador Springs quedó borrado del mapa, con lo que muchos de los residentes cerraron sus negocios y se fueron.
En la última vuelta, Chick embiste al Rey y a McQueen, donde este último sale fuera de la pista, mientras que el Rey y Chick siguen derrapando en la pista para no perder el control en el asfalto, pero al recordar la técnica de derrape de Doc, McQueen la aplica para alegría de Doc, consigue mantener el control derrapando en la tierra y consigue volver a la pista, tomando la delantera y se dirige hacia la meta.
Aun así y pese a haber perdido la carrera, Rayo McQueen se gana el respeto y admiración de todos por su espíritu deportivo; Tex Dinoco, el fundador, dueño, administrador y presidente local de Dinoco, se le aproxima para ofrecerle su patrocinio, pero McQueen amablemente lo rechaza, ya que ha decidido quedarse con el equipo de Rust-eze por haberlo llevado hasta ahí (demostrando una mejor cultura en valores que las que tenía previamente), aun así Dinoco respeta su decisión y le pregunta que si hay algo que Tex haga por McQueen que sólo se lo diga, entonces McQueen le agradece y, después de pensar que en realidad si hay algo, la escena cambia a Mate volando eufórico en uno de los helicópteros de Dinoco.
McQueen muda su cuartel general a Radiador Springs, con lo que le devuelve la vida y alegría al pueblo y a todos sus habitantes así como una sorpresa para Luigi y Guido cuando descubren que un Ferrari (con la voz de Michael Schumacher) visita su tienda junto con dos amigos pertenecientes de la marca Maserati, algo que en realidad los pone muy felices hasta el punto de desmayarse.
Al mismo tiempo, Doc y Rayo aparecen compitiendo en el desierto mano a mano, donde el múltiple campeón le da una lección de manejo al joven Rayo, demostrando cualidades intactas de manejo.
También se ve a Sargento en una escena de entrenamiento de vehículos 4x4, en la cual se hace una sarcástica escena con un Hummer civil, con la cual se pretende demostrar que en la realidad, no posee las mismas cualidades que su hermano Humvee, el automóvil de combate especializado para el Ejército estadounidense, y que sus dueños jamás los utilizan en caminos duros y polvorientos.
También, se revela que Mcqueen y Sally deciden reinaugurar una vez más el antiguo Motel Wheel-Wheel nuevamente para uso turístico.
El memorial mostraba los papeles que había hecho en las otras películas dirigidas por John Lasseter durante los créditos.
[11] En 2006, Lasseter habló sobre cómo trabajaron duro para hacer que la animación fuera creíble y dijo:
Por otro lado, pensó que tener los ojos cerca de la boca en la parte delantera del auto se parecía más a una serpiente.
Es posible que nuestros personajes de automóviles no tengan brazos ni piernas, pero podemos inclinar los neumáticos hacia adentro o hacia afuera para sugerir que las manos se abran o se cierren.
Con Los Increíbles, el animador podía obtener referencias para los personajes filmándose a sí mismo y viendo las imágenes.
[11] Lasseter también explicó que la película comenzó con diseños en lápiz y papel, diciendo: «Verdad a los materiales.
Comenzando con los diseños en lápiz y papel del diseñador de producción Bob Pauley, pasando por el modelado, la articulación y el sombreado de los personajes, hasta llegar finalmente a la animación, el equipo de producción trabajó arduamente para que los personajes del automóvil permanecieran fieles a sus orígenes».
[11] El gerente del departamento de personajes, Jay Ward, también explicó cómo querían que los autos parecieran lo más realistas posible, diciendo: «John no quería que los autos parecieran arcillosos o blandos.
Nos mostró ejemplos de animación muy vaga para ilustrar lo que no se debe hacer».
Luego pudimos agregar cosas como escamas metálicas para darle un brillo brillante, una calidad nacarada que podría cambiar de color según el ángulo, e incluso una capa de rayas para personajes como Ramone».
U oclusión, que es la ausencia de luz ambiental entre dos superficies, como un pliegue en una camisa.
Un ejemplo de esto sería si tenías un trozo de papel rojo y lo sostenías contra una pared blanca, el papel coloreaba la luz y proyectaba un brillo rojo en la pared».
Se requería un pase de simulación si querías que algo así sucediera.
[23] Según Walt Disney Company, se vendieron cinco millones de copias del DVD los dos primeros días que estuvo disponible.
Por esta época, se había acercado a la marca de los US$200 000 000, convirtiéndose en la tercera película del año en hacerlo, después de X-Men: The Last Stand y The Da Vinci Code.