Druga część wielkiego hitu z 2006 roku. Samochód wyścigowy Zygzak McQueen po raz kolejny weźmie udział w wielkim wyścigu. Tym razem wyścig będzie obejmował trasę w Japonii, Austrii, Włoszech, Francji oraz Wielkiej Brytanii, jednak Zygzak wraz z swoim wiernym towarzyszem Złomkiem zostanie wplątany w między narodową intrygę szpiegowską.Zygzak McQueen trzy razy wygrał wyścig Piston Cup Championship w Kalifornii. Nadal mieszka w Chłodnicy Górskiej przy autostradzie 66, przyjaźni się ze Złomkiem i pozostałymi autami. Otrzymuje propozycję udziału w pierwszym wielkim światowym Grand Prix, podczas którego ma zostać wyłoniony najszybszy samochód świata. Zawody odbywają się w Japonii i kilku krajach Europy. W podróży towarzyszy mu wierny kumpel Złomek, który nie ma obycia w świecie i zaczyna irytować McQueena. W dodatku Złomek zostaje wzięty przypadkowo za amerykańskiego tajnego agenta. Wraz z brytyjskim szpiegiem Seanem McMission wpada na trop spisku związanego z wyścigami. Tymczasem Zygzak musi sobie dać radę z groźnymi sportowymi przeciwnikami, z zadufanym Francesco Paltegummim na czele.