Doc Hudson (gesprochen von Paul Newman in seiner letzten Rolle in einem Nicht-Dokumentarfilm und in seiner einzigen Rolle in einem Zeichentrickfilm) war der örtliche Arzt von Radiator Springs. Sein Nummernschild lautete 51HHMD, was eine Anspielung auf sein Jahr und seine Startnummer (51), sein Modell (Hudson Hornet) und seinen Beruf (Arzt) war. Der Rennfahrer, der zum Mechaniker wurde, hatte die blauen Augen von Newman.
Auf Docs Aufklebern stand „twin H power“, ein optionaler, vom Händler installierter Doppelvergaser-Ansaugkrümmer mit zwei 1-Fass-Vergasern und Luftfilter. Diese Option wurde ’51 vom Händler eingebaut und war dann ab Werk für die Hornets des Modells 1952 erhältlich. Doc war einst bekannt als der Fabulous Hudson Hornet (#51), einer der berühmtesten Rennwagen aller Zeiten. Er gewann drei aufeinanderfolgende Piston Cups (1951/1952/1953) und hielt immer noch den Rekord für die meisten Siege in einer einzigen Saison (27, was auch der Anzahl der NASCAR Grand National Rennen entspricht, die 1952 von Hudson Hornets gewonnen wurden). All das änderte sich für den berühmten Hornet, als er in der letzten Runde des Fireball Beach 500 von 1954 einen schrecklichen Unfall auf der Strecke hatte, der ihn für die Saison außer Gefecht setzte und seine Karriere beendete. Eine Geschichte, die eng mit dem Schicksal von Herb Thomas, dem NASCAR-Champion der Jahre 1951 und 1953, verbunden ist. Nach seiner Rückkehr wurde Doc mit keinerlei Fanfaren empfangen und ihm wurde gesagt, dass er für den nächsten Rookie in der Reihe übergangen wurde. Er bewahrte einen Zeitungsartikel über den Unfall, der seine Karriere beendete, als Erinnerung daran auf, nie wieder in das Leben zurückzukehren, das ihn fast umgebracht hätte.
Von der Rennszene abgestumpft, verließ er diese Welt und nahm sich offenbar Zeit, um Medizin zu studieren. Die berühmte Nr. 51 verschwand in der Versenkung und viele fragten sich, wohin er ging. Stattdessen entschied er sich für eine schlichte marineblaue Lackierung und das Leben eines Arztes in der winzigen Stadt Radiator Springs, dem „leuchtenden Edelstein“ der Mother Road – der U.S. Route 66. Er betrieb Doc’s Clinic als „Arzt für innere Verbrennung“. Als sich die Zeiten änderten und die Stadt von der Interstate 40 umfahren wurde, blieb Doc dabei, auch als die Einwohnerzahl auf ein mageres Dutzend schrumpfte. Er wurde respektiert und geliebt und diente nicht nur als Arzt, sondern auch als Richter der Stadt. Niemand in der Stadt hatte eine Ahnung von seiner Vergangenheit als Rennfahrer, man kannte ihn nur als gewöhnlichen Hudson Hornet, und seine Piston-Cup-Trophäen benutzte er, um seine Werkzeuge aufzubewahren, anstatt sie zur Schau zu stellen.
Als er den Neuling Lightning McQueen kennenlernt, nachdem dieser verhaftet wurde, weil er aus Versehen die Hauptstraße der Stadt zerstört hatte, sieht Doc viel zu viel von der Vergangenheit, die er hinter sich gelassen hat. Sein einziger Versuch, Lightning das kontrollierte Schleudern in einer abrupten Kurve bei Dirt-Track-Rennen zu erklären, stieß auf Unverständnis und Skepsis, so dass Doc desillusioniert und verbittert über den jungen Heißsporn zurückblieb, der sich nur für sich selbst zu interessieren schien.
„Das ist kein Asphalt, Junge. Das ist Dreck. Du hast keine Dreiradbremsen, also musst du es hart anpacken, es ausbrechen lassen und dann einfach mit dem Gaspedal fahren. Wenn du zu viel Gas gibst, kommst du aus dem Dreck und in die Tulpen. Ich will es einfach ausdrücken.
– Doc Hudson erklärt einem skeptischen McQueen das Driften
Er war nicht sehr erfreut, als ein erstaunter McQueen seine Vergangenheit entdeckte und fragte: „Wie konnte ein Auto wie du auf dem Höhepunkt deines Spiels aufgeben?“ Doc gab zu, dass er nicht aufgegeben hat, sondern nach seinem Unfall durch den Aufstieg der jungen Rennfahrer in den Ruhestand gezwungen wurde. „Es steckte noch viel in mir“, sagte Doc traurig, „aber ich hatte nie die Chance, es zu zeigen.“ Nachdem McQueen die Reparatur der Radiator Springs-Straße beendet hatte, die er bei seiner Ankunft in der Stadt im Rahmen von Docs Gerichtsurteil beschädigt hatte, beschloss McQueen, eine Weile in der Stadt zu bleiben, aber Doc konnte es nicht ertragen, ihn noch länger in seiner Nähe zu haben, da er befürchtete, dass er sein Geheimnis den anderen verraten würde (er versuchte zunächst, es ihnen zu sagen, aber sie glaubten ihm nicht), und rief die Nachrichten und die Presse an, was McQueen dazu veranlasste, sofort zum Piston Cup-Meisterschaftsrennen in Kalifornien aufzubrechen. Doch als Doc sah, wie entmutigt alle (vor allem Sally) über die ungeplante Abreise waren, erkannte er, dass Lightning wichtiger für sie war, als er dachte, denn er half ihnen, der Stadt zu ihrem früheren Glanz zu verhelfen, so wie sie ihm geholfen hatten, seinen Egoismus zu ändern, und er begann zu bedauern, dass McQueen gehen musste. Seine Zeit als Rennfahrer ist der Stadt inzwischen bekannt, und er nahm seine Rennfarben mit der Nummer 51 zurück, um McQueens Boxenchef zu werden. Fast die gesamte Stadt reiste als McQueens Boxencrew und Anfeuerungsgruppe nach Kalifornien. Beim Rennen erkannten die Kommentatoren seine Anwesenheit in den Kameras, und Doc erhielt endlich die längst überfällige Anerkennung für seine Rückkehr. In der letzten Runde des Rennens wendet McQueen einen alten Trick an, den er von Doc gelernt hat, was sofort ein Lächeln auf Docs Gesicht zaubert und zeigt, dass er wirklich etwas von ihm gelernt hat, um die Führung zu übernehmen. Als McQueen sich dafür entscheidet, einem verletzten Strip Weathers (dem er nicht dasselbe Unglück wie Doc antun wollte) bei seinem letzten Rennen zu helfen, anstatt den Piston Cup zu gewinnen, drückt er aus, wie stolz er auf Lightning ist, weil er das Richtige tut und nicht das, was ihm wichtig ist.
Es ist nur ein leerer Pokal.
– Doc Hudson, der denkt, dass Freunde wichtiger sind als Trophäen und Ruhm.
Am Ende des Films behält Doc Hudson seine Farben des Rennsports und wird zum Trainer und Mentor sowie zum Freund des jungen McQueen. Genau wie McQueen lernte Doc einige Lektionen: Freundschaft, Versprechen, wie sich Gier auf andere auswirkt und dass Geheimnisse nicht ewig verborgen bleiben können. Als später in Radiator Springs ein Rennmuseum eröffnet wurde (in dem viele von Docs Rennausrüstungen und Kolbenbechern ausgestellt sind), war ein ganzer Flügel seiner Rennkarriere gewidmet. Ähnlich wie Junior #8 dem „King“ bestätigte, dass „du eine Inspiration für mich warst“, gab der King an, „der Hudson Hornet war meine Inspiration“. Zusammen gewannen McQueen und Doc vier aufeinanderfolgende Kolbenpokale.
Im Videospiel, das nach dem ersten Cars-Film spielt, brachte er McQueen Powerslide-Lektionen bei und wurde während der Piston-Cup-Saison im Story-Modus des Spiels der Crew-Chief für McQueen. Er war auch eine spielbare Figur, die für 5.000 Punkte gekauft werden konnte. Während des Story-Modus des Spiels trug er seine ursprüngliche blaue Lackierung und weiße Räder, wenn er mit McQueen Rennen fuhr oder ihn trainierte, aber seine ursprünglichen Rennfarben zusammen mit seinen roten Rädern konnten auch gekauft werden.
In Cars 2 starb Doc vor den Ereignissen des Films und der Piston Cup wurde ihm zu Ehren umbenannt, wobei seine Klinik in ein Museum umgewandelt wurde, in dem Trophäen und Erinnerungsstücke aus seiner Karriere ausgestellt wurden.
John Lasseter kündigte an, dass Cars 3 eine Hommage an Doc enthalten würde. McQueens Absturz im Teaser war eine Anspielung auf Docs Unfall und er erinnerte sich oft an Ratschläge, die Doc ihm in Rückblenden gab. Lightning suchte Hilfe bei Docs altem Trainer Smokey in Thomasville, Georgia, und sah sich Filme von Docs alten Rennen an, um sich zu inspirieren. Smokey erklärte auch, dass das Training von Lightning, nicht die Rennen, der schönste Teil von Docs Leben war. Am Ende nahm Lightning die alten Rennfarben von Doc an und malte sich zu Ehren von Doc, „The Fabulous Hudson Hornet“, „The Fabulous Lightning McQueen“ auf die Stoßstange. Auf Lightnings Stoßstange stand außerdem: „Für Doc Hudson“. Cruz Ramirez, eine Trainerin, die später eine eigene Rennkarriere begann, übernahm Docs alte Nummer 51 als zweite Hommage.