Speed Racer (Emile Hirsch) er et naturtalent bag rattet, og hans køre-evner sammenlignes med hans legendariske afdøde bror Rex-Racer. Hele familien er racere, og er et af de sidste selvstændige racer-hold tilbage i branchen.

Speed modtager et lukrativt tilbud om at køre for Royalton Industries. På trods af det fristende tilbud, som kunne sikre familien for livet, takker Speed nej tak og opdager at de helt store racerløbs resultater arrangeres på forhånd af nådesløse bagmænd. Dermed har Speed fået sig nogle magtfulde fjender og både hans karriere og hans liv trues.

Speeds eneste mulighed for at redde familiens firma og den sportsgren, han elsker, er at slå Royalton på målstregen i det løb, der slog hans bror ihjel: The Crucible. Til dette får han hjælp fra familien, kæresten Trixie (Christina Ricci) og den tidligere konkurrent Racer X (Matthew Fox). At vinde The Crucible giver nemlig automatisk adgang til det helt store løb: World Racing League - The Grand Prix.

Filmen “Speed Racer” er baseret på den klassiske serie skabt af animations-pioneren Tatsuo Yoshida, et festfyrværkeri af revolutionerende visuelle effekter og superspænding, der har kendetegnet de tidligere Wachowski-brødres (The Matrix Trilogien) film.