Ο Speed Racer έχει φυσικό χάρισμα στην οδήγηση. Γεννημένος για να τρέχει σε αγώνες, ο Speed είναι μαχητικός, εμπιστεύεται το ένστικτό του και - το πιο σημαντικό - είναι ατρόμητος. Ο μόνος ανταγωνιστής του είναι η ανάμνηση του αδερφού του - του θρυλικού Rex Racer - του οποίου ο θάνατος σε έναν αγώνα άφησε πίσω του μία κληρονομιά της οποίας ο Speed θέλει να φανεί αντάξιος. Ο Speed είναι πιστός στην παράδοση, που θέλει όλα τα μέλη της οικογένειάς του να τρέχουν σε αγώνες, και της οποία ηγείται ο πατέρας του Pop Racer, ο σχεδιαστής του αυτοκινήτου του Speed, του Mach 5. Όταν ο Speed απορρίπτει μία πολύ υψηλή και δελεαστική πρόταση από τη βιομηχανία Royalton, όχι μόνο εξαγριώνει το μανιακό διευθυντή της εταιρείας, αλλά αποκαλύπτει και ένα τρομερό μυστικό - κάποιοι από τους πιο σημαντικούς αγώνες στήνονται από ορισμένους αδίστακτους μεγιστάνες που εκμεταλλεύονται τους οδηγούς για να αυξήσουν τα κέρδη τους. Αν ο Speed δεν τρέξει με την Royalton, εκείνη θα "φροντίσει" ώστε το Mach 5 να μην τερματίσει ποτέ πια στο μέλλον, σε κανένα αγώνα. Ο μόνος τρόπος για τον Speed να σώσει την οικογενειακή παράδοση και το άθλημα που αγαπά είναι να νικήσει τη Royalton μέσα στο ίδιο του το παιχνίδι, με τους δικούς του όρους. Με την υποστήριξη της οικογένειάς του και της πιστής του συντρόφου Τρίξι, ο Speed ενώνει τις δυνάμεις του με τον - κάποτε- αντίπαλό του, το μυστηριώδη Racer X - ώστε να κερδίσει τον αγώνα που στοίχισε τη ζωή του αδερφού του: το δυσκολότερο αγώνα που διασχίζει όλη τη χώρα, και είναι γνωστός ως "Η Δοκιμασία".

Η ταινία είναι βασισμένη στην κλασική τηλεοπτική σειρά που δημιουργήθηκε από τον πρωτοπόρο στο είδος Τάτσουο Γιοσίντα