开收回新动力的迈尔斯伯爵召开世界杯赛车大奖赛，各路好手纷繁云集，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）、女友莎莉享用快乐的假期。由于意大利方程式赛车法拉斯·高的寻衅，当然也有吃醋的缘由，麦昆最终赞同参与世界杯，并带着板 牙等好友一同周游世界。在日本站竞赛的前一天，板牙偶然结识了英国特工迈克飞弹和霍莉（姚晨 配音），他们正在清查一支立功团伙的新意向...

征战沙场多年，闪电麦昆（欧文·威尔逊 Owen Wilson 配音）早已成为阅历丰厚的老将。关于如今的他来说，竞赛更像与老友们的聚会，大家共同享用狂奔带来的乐趣。但是这谐和的一幕很快被严酷的事实打破，以风暴杰克逊（艾米·汉莫 Armie Hammer 配音）为代表的次世代高科技赛车相继步入赛场，他们仰仗愈加优秀的功用与高科技的组装改造将老一代赛车逐一淘汰，甚至包括王者麦昆。四个月后，伤愈的麦昆决议...