Pędzący po torze, ostro wchodzący w zakręty i przeganiający konkurencję Speed Racer (Emile Hirsch) za kierownicą czuje się pewnie jak nikt. Speed, urodzony kierowca wyścigowy, jest dynamiczny, działa instynktownie, a przede wszystkim nie zna strachu. Jedynym konkurentem mógłby być dla niego jego ukochany zmarły brat – legendarny Rex Racer, który poprzez swoją śmierć podczas wyścigu pozostawił po sobie spuściznę, którą Speed pragnie wypełnić. Speed jest lojalny wobec rodzinnego wyścigowego biznesu, którym zarządza jego ojciec, Pops Racer (John Goodman), konstruktor szybkiego jak błyskawica pojazdu Speeda – Mach 5. Odrzucając lukratywną i kuszącą ofertę firmy Royalton Industries, Speed nie tylko doprowadza do furii jej maniakalnego właściciela (Roger Allam), ale sprawia również, że na jaw wychodzi przerażający sekret – wyniki niektórych największych wyścigów są ustawiane przez grupę bezwzględnych magnatów, którzy manipulują czołowymi kierowcami w celu pomnożenia swoich zysków. Jeśli Speed nie dołączy do ekipy firmy Royalton, jej właściciel postara się, aby Mach 5 nigdy nie przejechał już żadnej linii mety.

Speed może ocalić swoją rodzinną firmę oraz swój ukochany sport tylko w jeden sposób: musi pokonać Royaltona w jego własnej grze. Wspierany przez swoją rodzinę i wierną dziewczynę, Trixie (Christina Ricci), Speed łączy siły z dotychczasowym rywalem – tajemniczym Racerem X (Matthew Fox) – aby wygrać wyścig, w którym życie stracił jego brat: szalenie niebezpieczny rajd terenowy znany jako "The Crucible".