超星特工猪猪侠来到竞速星球，意外结识车神之子星航，两人组成超星车队驰骋赛车场，夺得大奖赛冠军。在这趟夺冠之旅，猪猪侠和星航两人互相鼓励，不断超越自我，努力学习赛车技巧，上演了无数热血精彩的赛车名场面。

猪猪侠和菲菲、波比、小呆呆、超人强是超星联盟旗下的超星特工。为追踪星际盗贼团，拯救超星萌宠，他们被折叠时空送入了一个未知星域之中失去联系，特工装备全部失效。困境之下，猪猪侠决定参加空星域赛车巡回大赛，借此找回伙伴们和遗落的超星萌宠，重回超星特工总部。一段全新的星际赛车之旅就此展开。

为获取参加天行号比赛的资格，星航、芸芸率超星车队来到西大陆，却在途中受到神秘人的袭击，损失惨重。虽然超星车队在西大陆当地人的帮助下，平安抵达绿洲城，但他们很快发现，西大陆的超竞速大奖赛早已停办多年！如果想要重启比赛，必须先通过天骄、天龙、隐风三大车队的考验，而原本约定见面的猪猪侠也不知所踪！面对这重重困难，超星车队还能够完成挑战、重启比赛吗……

猪猪侠赶在黄金赛前回到修修镇，遇见强敌电狐的搭档前来踢馆，虽然猪猪侠与星航应战险胜，但正式开赛后，超星车队在电狐面前节节败退。同时，芸芸意外结识了南大陆最强车手火虎并向其学习完美跑法，新的跑法导致芸芸和星航在赛场上难以配合，车队陷入低迷。超星车队能否重拾默契，成功打破“三杰俱乐部”的赛场垄断？一段超越对手、超越自我的成长之旅即将开始。

赢得东大陆比云山决赛冠军后，超星车队来到下一个奖杯所在的南大陆，并在修修镇居民们的邀请下，代表小镇出战超竞速大奖赛。猪猪侠和星航以赛代练，一边学习南大陆的赛车特点一边晋级，可猪猪侠却因长期兼顾赛车和英雄任务而积劳成疾，不得不暂时离队。一直怀揣着赛车梦想的芸芸及时证明了自己，弥补了猪猪侠的空缺，加入车队成为星航的新搭档。在猪猪侠的鼓励下，星航与新搭档芸芸尽力配合，重振车队击败南大陆最强的飚速三杰中的第一个强敌——风鹤，闯入更高级别的赛事。

跟猪猪侠星航志同道合的新能源引擎专家马力博士，加入超星车队帮助突破雷普森集团的技术封锁。赛场上的对手个个实力强劲，无论半决赛的出师不利还是星航的昔日师兄投身敌营，都予以超星车队不小的打击。猪猪侠和星航重拾信心，迎难而上，最终登上比云山颁奖台，也粉碎了雷普森集团。