Gnając z piskiem opon po torze, od bandy do bandy, biorąc na pełnym gazie zakręty i ścigając się z wiatrem w śmiertelnie niebezpiecznym współzawodnictwie, Speed Racer (Emile Hirsch) wydaje się wprost stworzony do prowadzenia samochodów wyścigowych. Speed jest agresywny, polega na intuicji i przede wszystkim – nie zna strachu. Lecz najgroźniejszym przeciwnikiem, z którym musi się zmierzyć, jest pamięć o bracie-idolu – legendarny Rex Racer zginął na torze, pozostawiając rodzinie dziedzictwo, które Speed pragnie godnie wypełnić.
Speed jest lojalny wobec rodzinnego biznesu wyścigowego, którym zarządza jego ojciec, Pops Racer (John Goodman), projektodawca grzmiącego Macha 5 syna. Odrzucając kuszącą i lukratywną propozycję Royalton Industries, Spped nie tylko doprowadza do wściekłości maniakalnego właściciela tej firmy (Roger Allam), ale odkrywa także przerażający sekret – niektóre z najważniejszych wyścigów są „ustawiane” przez grupę bezwzględnych przedsiębiorców, manipulujących kierowcami w nadziei osiągnięcia jak najwyższych zysków. Jeśli Speed nie zgodzi się ścigać dla Royalton, firma zadba o to, by jego Mach 5 już nigdy nie przekroczył żadnej linii mety.