Cars 2
Alur cerita

Mata-mata Inggris Finn McMissile menyelidiki cadangan minyak bumi terbesar di dunia, yang dimiliki oleh sekelompok mobil lemon (mobil yang sudah tidak bekerja dengan baik). Setelah ketahuan, Finn meloloskan diri dan merekayasa kematiannya.
Juara Piston Cup 4 kali Lightning McQueen kembali ke Radiator Springs dan bereuni dengan sahabatnya Tow Mater dan kekasihnya Sally Carrera. Mantan juragan minyak Sir Miles Axlerod, yang sekarang penganjur tenaga hijau mengumumkan sebuah pertandingan balap yang dinamakan "World Grand Prix" untuk mempromosikan Allinol, bahan bakar bio miliknya. Setelah mobil formula Italia Francesco Bernoulli menantang McQueen, dia dan Mater bersama Luigi, Guido, Fillmore, dan Sarge terbang ke Tokyo, Jepang untuk balapan pertama di World Grand Prix.
Sementara itu, Lemon, yang dipimpin oleh Professor Zündapp dan dalang yang tidak diketahui, secara rahasia merencanakan sesuatu untuk menjaga keuntungan minyak mereka dengan menggunakan kamera televisi untuk meledak-kan bahan bakar Allinol. McMissile dan Partnernya Holley Shiftwell hadir di Event Promosi World Grand Prix di Tokyo untuk bertemu mata-mata Amerika Serikat Rod "Torque" Redline untuk mendapatkan informasi tentang dalang yang tidak diketahui. Namun, Rod "Torque" Redline diserang oleh anak buah Professor Zündapp dan memberi data tentang dalang yang tidak diketahui kepada Mater secara diam-diam sebelum dia ditangkap. Finn dan Holley menganggap mata-mata Amerika itu adalah Mater. Professor Zündapp menyiksa Torque dan memberitahu bahwa Allinol dapat meledak jika dipaparkan oleh gelombang elektromagnetik tinggi. Professor Zündapp mempraktikkannya kepada Torque, dan membunuhnya setelah dia menyadari tentang Mater yang mendapatkan informasinya dari Torque.
Saat balapan pertama, Finn dan Holley membantu Mater untuk menghindari anak buah Professor Zündapp dan tanpa sengaja Mater memberi McQueen pengarahan balap yang buruk yang menyebabkan McQueen kalah oleh Bernoulli. Sementara itu, Professor Zündapp menggunakan senjatanya terhadap mobil balap lainnya. Setelah Mater dan McQueen bertengkar, Finn - yang masih mempercayai Mater sebagai mata-mata Amerika Serikat- membawa Mater untuk menghancurkan rencana jahat Zündapp dan menaiki Siddeley, pesawat jet Finn. Finn dan Holley melepaskan alat pelacak yang ada di bagian belakang Mater yang sebelumnya diberikan oleh Torque dan melihat gambar mesin misterius Inggris, yang Mater jelaskan mesin dan bagian langkanya.
Finn, Holley dan Mater terbang ke Paris, Prancis, di mana mereka pergi ke pasar gelap dan menemui teman lama Finn, yaitu Tomber. Finn menunjukan gambar mesin itu kepada Tomber dan itu adalah salah satu pembeli terbaik Tomber. Tomber sering melihat mesin itu, tetapi tidak pernah bertemu empat mata. Lalu Tomber memberitahu bahwa rapat rahasia kelompok mobil lemon ada di Porto Corsa, Italia yang bertepatan dengan balapan kedua dari World Grand Prix.
Di Italia, Mater menyamar dan mengikuti rapat rahasia tersebut dan menemukan rencana Zündapp. Sementara itu, anak buah Zündapp meledakkan sejumlah mobil balap saat balapan berlangsung dan menyebabkan sebuah tabrakan besar di belokan Big Casino. Setelah balapan berakhir, Sir Miles Axlerod mengakui bahwa bahan bakar miliknya berbahaya dan tidak mewajibkan pembalap menggunakan Allinol di balapan selanjutnya. Namun, McQueen masih percaya kepada Allinol, dan akan menggunakannya di balapan selanjutnya. Zündapp marah, dan akan membunuh McQueen di balapan selanjutnya. Saat itu Mater kaget sehingga kedok penyamarannya terkuak dan setelah itu Mater, Finn, dan Holley ditangkap dan diikat di dalam Big Bentley, London, Inggris.
Mater menyadari kebodohan yang sudah dilakukannya. Anak buah Zündapp berusaha untuk meledakkan McQueen tetapi tidak terjadi apa-apa. Mater berhasil kabur dan berusaha memberitahu McQueen bahwa bom telah terpasang di Pit Stopnya, namun Finn dan Holley yang berhasil kabur menyadari bahwa bom bukan terpasang di Pit Stop milik McQueen tetapi ada di bagian depan Mater. McQueen menyadari adanya Mater dan berusaha mengejar Mater untuk meminta maaf, tetapi Mater semakin menjauh karena jika berdekatan Zündapp akan meledakkan bomnya. Mater semakin jauh dengan Zündapp dan detonatornya tidak berfungsi karena terlalu jauh. Zündapp mengirim anak buahnya untuk membunuh McQueen dan Mater, tetapi mereka digagalkan oleh Finn, Holley, dan teman-teman dari Radiator Springs. Pada saat Zündapp tertangkap, dia memberitahu bahwa hanya sang dalanglah yang hanya bisa mematikan bomnya, Mater menyadari bahwa Sir Miles Axlerod lah dalang dari semua ini. Mater mengejar Sir Miles Axlerod dan menekannya dengan mendekatkan bom kepadanya. Merasa ketakutan, Sir Miles Axlerod mematikan bomnya dan terkuaklah dalang dari semua peristiwa ini.
Karena kepahlawanannya, Mater mendapatkan penghargaan dari Ratu Inggris. Setelah pulang ke Radiator Springs, Fillmore memberitahukan bahwa sebenarnya sebelum balapan, Sarge mengganti Allinol dengan bahan bakar organik Fillmore yang menyelamatkannya dari pembunuhan. Lalu setelah itu para pembalap dari World Grand Prix berkumpul di Radiator Springs untuk mengadakan balapan tidak resmi. Finn dan Holley mengajak Mater untuk menjalani misi mata-mata selanjutnya, tetapi Mater menolaknya dan Holley mengajak Mater untuk berkencan. Finn memberikan roket kepada Mater yang ia gunakan untuk mengikuti balapan Radiator Springs tersebut.