超星特工们为了阻止星盗首领雷帝斯抢夺大卡手上的超星萌宠哆哆，回到了十年前的空星域展开对决，雷帝斯将超星特工甩掉之后就消失了。既然无法抓住雷帝斯，唯有从大卡入手，而要接触大卡就必须重新考取驾照参加比赛。于是，超星特工开始了一边赛车一边执行任务的终结篇章。超星特工们团结一致，迎难而上，战胜一个个奇奇怪怪的赛车对手，捣毁雷帝斯布下的各种阴谋诡计，最后成功捣毁星盗集团，完成拯救超星宠萌的任务。本片让观众们在跟着主人公走入神奇的动画世界获得欢乐的同时，了解关于宇宙、科技和机械的科普小常识，建立起科学的宇宙观和世界观。故事中人物用竞速比赛来解决困难和争端的方式，更能让孩子们明白“什么才是真正的勇气与担当”。故事借助主角和团队成员们默契的配合，诠释出了友情和团结对每个人的意义。