Cars 2 - гоночная игра по мотивам фильмов Disney и Pixar. Как C.H.R.O.M.E. (Штаб-квартира разведки и моторизованного шпионажа), игрок может участвовать в различных событиях, используя одного из многих персонажей из франшизы Cars. В игре есть режим миссий, который состоит из различных миссий, доступ к которым осуществляется после достижения необходимого уровня допуска. В миссиях по очистке будут начислены очки, необходимые для разблокировки более высоких уровней допуска.
Гонки проходят аналогично играм Mario Kart: во время гонок игрок может использовать ряд маневров, таких как дрифтинг, прыжки, движение назад или на двух колесах, а также использовать турбо-режим с использованием энергии или Zone 'turbo, который будет действовать до тех пор, пока остается энергия. Некоторые трассы позволяют использовать оружие (шпионские гаджеты) для уничтожения конкурентов. К такому оружию относятся ракеты, пулеметы и нефтяные пятна.
Режимы игры, которые также составляют уровни режима миссии, включают в себя режим обычной гонки, режим боевой гонки, который позволяет использовать шпионские гаджеты, режим охотника, в котором цель состоит в уничтожении волн врагов, режим атаки, в котором убегающий противник должен быть устранен до того, как истечет время, режим выживания, в котором батареи должны быть собраны, чтобы избежать спутникового луча в конце игры, режим многопользовательской боевой арены, в котором побеждает игрок, набравший наибольшее количество ударов, и дезинтегратор режим, многопользовательская игра защиты базы.
В игре есть награды, такие как значки и новые персонажи, которых нужно разблокировать. Она также включает многопользовательский онлайн-режим.