迈尔斯伯爵研发出新的能源技术后举办了全球摩托车大赛，众多顶尖车手齐聚，然而连夺两届冠军的闪电麦昆却缺席了此次赛事（由黄磊配声）。其实，麦昆正好回到了温泉小镇，陪伴老友扳牙（由范伟配声）及妻儿度假期。受意大利劲敌法拉斯·高给出的比赛邀战提议推动，再加上些许羡慕心理的影响，麦昆最终决定参赛并在赛前展开了一番环游之旅。抵达日本赛道前夕，扳牙碰见英国资深情报员麦可飞弹与其同伴荷利（由姚晨配声），此时他们正追踪一名新崛起犯罪组织。因误会被认为是要接手任务的美联邦探员，这一事件使扳牙陷入困惑。翌日在竞赛中，当麦昆与法拉斯·高进行角逐之际，其余赛车手们的发动机也开始失灵；另一方面，当天下午，扳牙目睹了麦可与背后助力者的紧张对抗场面。