Speed Racer X – Mach adalah mobil balap yang sarat dengan mesin baru “X” yang khusus dikembangkan dan dibuat oleh seorang pria bernama Kenich Hibiki yang merupakan seorang pembalap sekaligus seorang insinyur motor. Namun, dalam tes mengemudi yang dilakukan sebelum selesai, ia terlibat dalam kecelakaan dan dinyatakan meninggal. Sementara ayahnya, Daisuke, yang sedang menonton tes mengemudi sepanjang jalan, menemukan mobil yang rusak sebagai kenang-kenangan putranya. Beberapa tahun kemudian mobil rusak yang dibangun kembali olehnya dihidupkan kembali sebagai Mach baru yang datang untuk berpartisipasi dalam Grand Prix. Namun kali ini untuk melindungi pengemudi dari kemungkinan kecelakaan, mobil baru ini dilengkapi dengan sistem keselamatan yang disebut “Safety Seven” dengan tujuh perangkat pelindung. Juga, dimuat dengan mesin “X” yang secara ajaib selamat dari kecelakaan tragis. Sekarang pengemudinya adalah Go, adik laki-laki Kenichi, yang bertekad untuk memenuhi keinginan kakaknya. Bahkan, ia berhasil mengikuti Grand Prix dan terus tumbuh menjadi pembalap papan atas dunia.