Действие игры разворачивается в вымышленном городке Радиатор-Спрингс, сразу же после окончания событий в мультфильме. Игрок управляет протагонистом «Тачек» Молнией Маккуином и должен принять участие в 19 дорожных гонках, 8 мини-играх и 5 гонках на Кубок Поршня, чтобы помочь герою выиграть свой первый в жизни крупный гоночный трофей, коим является Кубок Большого Поршня.