Cars 2 es una película animada por computadora de 2011, producida por Walt Disney Pictures y Pixar Animation Studios, siendo la secuela de la película de 2006 Cars, esta vez protagonizada por Mate.
Fue estrenada en los cines el 24 de junio de 2011. Está dirigida por John Lasseter y fue presentada en los formatos Disney Digital 3D, IMAX 3D, 3D y 2D.
La película inicia con una transmisión enviada por el agente Leland Turbo a su amigo, Finn McMissile, un espía británico de la MI6 sobre un proyecto malvado que descubrió y le pide una ayuda a su amigo para la extracción. Luego de recibir el mensaje de su amigo, Finn se dirige a la localización a encontrarse con Leland a bordo de un barco pesquero: El FV Northwestern, en algún lugar sobre el Océano Pacífico y se infiltra a escondidas en una plataforma petrolífera. Un grupo de automóviles conocidos como "Láminas", liderados por el Profesor Zündapp, están discutiendo sobre sus futuros planes, incluyendo un arma con forma de cámara de televisión que pronto planean poner en acción. Sin embargo Finn no llega a encontrarse con su amigo y se prepara para atacar, pero justo cuando esta a punto de hacerlo a los pocos segundos descubre que Leland ha sido transformado en un cubo de chatarra y es descubierto en la plataforma petrolífera. Aún sorprendido por la destrucción de su amigo, Finn es descubierto y se ve forzado a escapar. Tras una persecución, Finn es arrojado al mar y le disparan un cohete. El Profesor Z, (como se apoda a Zündapp) y el grupo de "Láminas" creen haber hecho estallar a Finn y lo dan por muerto. Sin embargo, este posee modificaciones que le permiten nadar bajo el agua. Una vez que pasa el peligro, Finn huye buceando del lugar.
Mientras tanto, han pasado cinco años después de la victoria de Chick Hicks en la carrera de desempate de la Copa Pistón entre los tres líderes en el Autódromo Internacional de Los Ángeles, Rayo McQueen ahora es el cuatro veces campeón de la Copa Pistón y después de ganar la cuarta Copa Pistón en memoria al ahora fallecido mentor Doc Hudson, regresa a Radiador Springs con el fin de descansar y pasar tiempo con su novia Sally y sus amigos, siendo su mejor amigo Mate el más emocionado. Sin embargo, el auto italiano de carreras de Fórmula 1, Francesco Bernoulli, desafía a McQueen a competir en el recién creado Gran Premio Mundial, dirigido por su creador Miles Axelrod, quien tiene la intención de promover su nuevo combustible ecológico, Allinol. McQueen, por consejo de Sally, decide llevar al campeonato internacional a Mate, y junto con Luigi, Guido, Fillmore y el Sargento, parten hacia Tokio, Japón, para la primera carrera del Gran Premio Mundial.
En un evento promocional del Gran Premio Mundial, Mate supuestamente derrama aceite luego de comer un plato de wasabi quien creyó que era helado de pistache al servirse una gran cantidad de salsa, enojando a McQueen. Mientras se limpia, Mate interrumpe una pelea sanguinaria entre el espía estadounidense Rod "Torque" Redline (con quien Finn y su nueva compañera Holley Shiftwell intentan reunirse) y las "Láminas" Grem y Acer. Redline pasa su información a Mate, a quien Holley confunde como espía y Mate, sin entender mucho, confunde la misión de Holley como una cita romántica. Mientras tanto, Redline es capturado y asesinado por Zündapp, quien antes revela que el Allinol se quema cuando recibe un pulso PEM. Zündapp informa a su superior, un cerebro criminal desconocido, que Redline transmitió su información.
En la primera carrera, tres autos son afectados por la cámara. McQueen ocupa el segundo lugar en la carrera después de Bernoulli en primer lugar, debido a que Mate accidentalmente le dio malos consejos de carrera mientras evadía a los secuaces de Zündapp con la ayuda de Holley y Finn. McQueen, enojado, se pelea con Mate y le culpa haber perdido la carrera y le dice que no necesita ni quiere su ayuda. Mate, entristecido, le deja una carta de disculpa a McQueen e intenta regresar a Radiador Springs, pero se encuentra con Finn y, debido a que las "Láminas" comienzan a atacarlo, se lo lleva consigo y le invita a participar de la misión secreta, otorgándole armas y disfraces. Después de viajar a París, Francia, para recopilar más información del antiguo amigo de Finn, Tomber, viajan a Porto Corsa, Italia, donde se celebra la próxima carrera. Allí, McQueen, tras recibir y leer la carta de disculpa de Mate, se siente mal por haberse peleado con su mejor amigo, pero con la ayuda de Tío Topolino y Mama Topolino, los familiares de Luigi, entiende que aún puede reconciliarse con él.
Durante la carrera, Mate, disfrazado, se infiltra en la reunión de delincuentes y descubre que un cerebro criminal no identificado está haciendo daño a los autos. Anuncia que pronto tanto él como las "Láminas" serán respetados, el Allinol quedará mal y el petróleo será el combustible definitivo. Al mismo tiempo, la cámara se usa en algunos autos más, lo que provoca una acumulación de varios autos destruidos y el camino quedó bloqueado, mientras que McQueen termina en primer lugar y Bernoulli en el segundo lugar. Debido al aumento de los temores sobre la seguridad de Allinol, Axelrod levanta el requisito de usarlo para la carrera final. Sin embargo, cuando McQueen decide continuar usándolo, las "Láminas" deciden matar a McQueen en la carrera final en Londres, Reino Unido. Esto espanta a Mate, lo que hace que permita que él, Finn y Holley sean capturados.
Mate, Finn y Holley son llevados y atados dentro del Big Ben. Ahí, las láminas se establecen para matar a McQueen con el rayo con la "cámara" Mate se entera de que la cámara, por alguna extraña razón, no funcionaba en McQueen, pero las "Láminas" le dicen que colocaron una bomba en sus pits como un plan de emergencia, lo que lo impulsa a liberarse y escapar. Finn y Holley escapan poco después, pero se dan cuenta de que la bomba está en el filtro de aire de Mate, quien ya había llegado a los pits cuando le dicen esto, por lo que huye por la pista de carreras mientras McQueen, entusiasmado por volverlo a ver, lo persigue hasta engancharse en el, pero con tal de alejarse Mate activa los propulsores y sale del rango de alcance del detonador de Zündapp, poco después Holley llega a donde este se encuentra y el profesor se ve forzado a huir. Finalmente, Finn se aparece y detiene al Profesor Zündapp mientras intentaba escapar y lo pone bajo custodia, mientras que los otros autos "Láminas" llegan y superan en número a Mate, McQueen, Finn y Holley, pero pronto son rescatados por la llegada de los otros residentes de Radiador Springs y los colegas de Sargento en el Ejército Británico. Luego, de esto Guido intenta sacarle la bomba a Mate, pero sus llaves no se ajustan a los pernos, sin embargo Mate deduce quien es el responsable y utiliza la evidencia que ha visto para revelar que Axlerod es el verdadero cerebro criminal de la reunión de delincuentes y el auto que colocó la bomba en Mate. Él vuelve al punto de partida y acusa a Axlerod, afirmando que el Allinol fue una farsa para que todos los autos vuelvan a usar el petróleo y que además creó el Allinol para desprestigiar al combustible alternativo, también menciona que Axlerod nunca se convirtió en un auto eléctrico, además menciona que fue el mismo Axlerod el que realmente derramó aceite en la convención de Tokio, solo que esa ocasión inculpó a Mate para ocultarlo y que además, aún tiene su viejo motor de petrolero dentro del capó delantero usado como clave. Debido a que la bomba solo puede desactivarla la voz del auto que la instaló, Axlerod se ve obligado a desactivarla en el último segundo antes de que el temporizador llegue a cero y la bomba queda desactivada, con este hecho Axlerod acepta la culpabilidad y tanto él como el Profesor Zündapp y los autos "Láminas" son arrestados por las autoridades.
Más tarde y por sus acciones de salvar el mundo, Mate recibe un título de caballero de la Reina Isabel II. Devuelta en Radiador Springs, se revela que el Sargento fue él que cambió el Allinol de McQueen (que resultó ser solo gasolina alternativa para que explotara al recibir el rayo) por el biocombustible orgánico de Fillmore, explicando él por qué la cámara no funcionó con él cuando le dispararon con la misma. Siddeley luego llega y Mate le pregunta a Finn y Holley por qué se van tan temprano y Finn le menciona a Mate que Holley y él tienen otra misión que atender y que simplemente se detuvieron para recoger algo, pero le prometen que pronto regresarán, en especial Holley quien "aún le debe una cita a Mate". La película finaliza con Mate, que se quedó con los cohetes propulsores, participando con McQueen y los competidores del Gran Premio Mundial en una carrera en el Gran Premio de Radiador Springs.