O protagonista desta série é Speed Racer Júnior, o segundo filho do Speed Racer Sênior. Speed Júnior cresceu em um orfanato sem saber quem eram seus pais até que a verdade lhe foi revelada pelo diretor da academia de corridas que ele passou a frequentar. O diretor é Spritle Racer (Gorducho na dublagem em português da série original), que deixa bem claro que não favorecerá nenhum dos sobrinhos, o outro sobrinho sendo X Racer, filho primogênito de Speed Racer. X não sabia da existência de seu irmão até que seu tio chamou os dois sobrinhos para revelar a verdade a eles em particular. O vilão da série é Zile Zazic Terceiro, magnata do petróleo que deseja impedir que o motor não-poluente desenvolvido por Speed Racer seja produzido, temendo que tal feito destrua a indústria petrolífera.