El aspirante a campeón de carreras Rayo McQueen está sobre la vía rápida al éxito, la fama y todo lo que él había soñado, hasta que por error toma un desvío inesperado en la polvorienta y solitaria Ruta 66. Su actitud arrogante se desvanece cuando llega a una pequeña comunidad olvidada que le enseña las cosas importantes de la vida que había olvidado.

Una familia de superhéroes casi retirados, algo entraditos en años y kilos, que tratan de sobrevivir en la dura vida diaria, son obligados a volver a la acción... simplemente para salvar al mundo. Bob Paar solía ser uno de los más grandes superhéroes del mundo (también se le conocía como "Mr. Increíble"), salvaba vidas y luchaba contra villanos a diario. Han pasado 15 años, y Bob y su mujer (una famosa ex-superheroína por derecho propio) han adoptado una identidad civil y se han retirado a la periferia para llevar una vida normal con sus tres hijos. Bob se dedica a comprobar los plazos de las reclamaciones de seguros y lucha contra el aburrimiento y los michelines. Está deseando volver a entrar en acción, así que cuando recibe una misteriosa comunicación que le ordena dirigirse a una remota isla para cumplir una misión de alto secreto, no se lo piensa dos veces.