Basada en una popular serie de animación japonesa de los años sesenta, sigue las aventuras de Speed Racer (Emile Hirsch), un corredor nato, nacido para pilotar coches de carreras. Es un piloto agresivo, instintivo y, sobre todo, temerario. Su única competencia es el recuerdo de su hermano, el que fue su ídolo, el legendario Rex Racer, cuya muerte en una carrera ha dejado una meta que Speed siente la necesidad de cumplir. Speed siente una gran lealtad hacia el negocio familiar de las carreras llevado por su padre, Pops Racer (John Goodman), el diseñador del poderoso bólido Mach 5. Cuando Speed rechaza una oferta muy lucrativa y tentadora de las Industrias Royalton, no sólo hace enfurecer al maniático dueño de la empresa (Roger Allam), además, descubre un terrible secreto: algunas de las carreras más importantes están siendo manipuladas por unos desalmados empresarios. Si Speed no pilota para la escudería de Royalton, éste se va a ocupar de que el Mach 5 nunca cruce otra meta. La única manera de que Speed pueda salvar el negocio de la familia y el deporte que ama es ganando a Royalton en su propio juego.
