《飞机总动员》讲述了农作物喷粉机尘土（戴恩·库克 Dane Cook 配音）的飞行梦想。在一望无际的农场上空，尘土每天都渴望像专业赛车飞机一样驰骋赛场。好友、农药喷洒车查克（布拉德·加内特 Brad Garrett 配音）既是他的教练，也是负责维修的技师；而尘土为了磨炼飞行技术，常常不顾自身条件在农场附近高速飞行，因此没少遭到修理车多蒂（泰瑞·海切尔 Teri Hatcher 配音）的训斥。尽管如此，他仍毅然报名参加机翼环球赛预选赛，并幸运地成功晋级。
面对自己与专业竞赛飞机之间的巨大差距，尘土请出传说中曾击落50架敌机的退役战机船长（斯泰西·基齐 Stacy Keach 配音）担任教练。虽然他始终难以克服恐高症，却终于如愿站上大赛起跑线。比赛现场高手云集，既有傲慢自大的卫冕冠军雷普斯林，也有美丽温柔的印度女郎伊莎莉和聒噪风趣的拉丁蒙面客艾尔。面对强大的对手，这架不起眼的农用机即将踏上追逐梦想的赛道，谱写属于自己的传奇。
