Napęd hybrydowy rozwija maksymalną łączną moc 134 KM, dzięki czemu Prius Plug-in przyspiesza od 0 do 100 km/h w 10,7 sekundy i osiąga maksymalną prędkość 180 km/h. Prędkość maksymalna w trybie EV to 100 km/h. Przy masie 1420 kg, wersja plug-in jest jedynie o 50 kg cięższa od zwykłego Priusa.
Prius Plug-in ma trzy tryby jazdy: całkowicie elektryczny (EV) i dwa hybrydowe – Eco i Power. Tryb EV można włączyć ręcznie i wtedy sterownik napędu hybrydowego (ECU) wykorzystuje jedynie silnik elektryczny MG2 (dopóki akumulator nie osiągnie określonego stanu rozładowania lub nie zostanie przekroczony zakres prędkości trybu EV). Tryb Eco umożliwia maksymalną oszczędność paliwa we wszystkich warunkach jazdy, inteligentnie ograniczając otwarcie przepustnicy do 11,6%; modyfikuje również działanie układu klimatyzacji. Zaletą trybu Eco jest również ułatwione prowadzenie samochodu w warunkach gorszej przyczepności, ponieważ ograniczenie mocy zmniejsza ślizganie się kół na lodzie czy śniegu. W trybie Power sterownik mocy zwiększa otwarcie przepustnicy w zakresie średnich obrotów.