Tientallen waaghalzen in sjieke sportwagens en opgefokte bolides verzamelen zich in Washington, waar het startschot zal gegeven worden voor de derde Cannonball Race, een illegale snelheidswedstrijd dwars door de Verenigde Staten met aankomst in het zonnige Santa Monica in Californië. Tijdens de kennismakingsfuif de avond voor het vertrek valt echter plots de politie met veel machtsvertoon binnen en arresteert alle piloten. Blijkt dat de ambitieuze politiecommissaris Spiro Edsel er een erezaak van heeft gemaakt de Cannonball Race te saboteren. Terwilj de commissaris zichzelf en zijn aktie op een persconferentie in het zonnetje zet, wordt evenwel toch het startschot voor de race gegeven. De plaats van de piloten is ingenomen door hun mecaniciens, vrienden, toevallige voorbijgangers, enfin, om het even wie, zolang de race maar kan doorgaan. Dat deze minder ervaren chauffeurs zorgen voor de nodige ongewlde stunts en spektakulaire crashes, ligt voor de hand. Bovendien zet Commissaris Edsel met een heel konvooi politiewagens de achtervolging in, vastbesloten de zondagsrijders desnoods van de weg te rammen.