Speed Racer (Emile Hirsch) es un corredor nato, nacio solamente para correr y manejar coches de carreras. Su recuerdo nace sobre su hermano, el legendario Rex Racer, cuya muerte en una carrera ha dejado una meta que Speed siente la necesidad de cumplir por lo que junto al negocio familiar de las carreras llevado por su padre, Pops Racer (John Goodman), el diseñador del poderoso bólido Mach 5 que pilota Speed. Speed, luego de rechazar una oferta muy lucrativa y tentadora de las Industrias Royalton, descubre que algunas de las carreras más importantes están siendo manipuladas por un puñado de desalmados empresarios. 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.