En un mundo donde los monstruos son los protagonistas, dos estudiantes, Mike Wazowski y James P. Sullivan, se embarcan en una emocionante aventura hacia la adultez. Desde pequeños, ambos han soñado con asistir a la prestigiosa Universidad de Monstruos, donde esperan convertirse en los mejores asustadores.

Un grupo de individuos es convocado a una mansión gótica con un oscuro pasado para participar en un experimento sobre el miedo. La ambiciosa psicóloga Dr. Eleanor Vance, que busca comprender la naturaleza del terror, se siente intrigada por la invitación, aunque también atormentada por los ecos de su propia infancia. Junto a ella, se encuentran otros personajes: el escéptico y sardónico Luke Sanderson, el atractivo pero enigmático Theo, y el desconcertante anfitrión de la mansión, el Dr. David Marrow.

Cuando Woody, el valiente vaquero, es accidentalmente robado por un coleccionista obsesionado, sus amigos juguete – Buzz Lightyear, Jessie, Rex y los demás – se embarcan en una misión trepidante para rescatarlo. Mientras tanto, Woody descubre que es parte de una valiosa colección de juguetes de una famosa serie de televisión de los años 50. Atraído por la idea de ser parte de una exposición, Woody debe enfrentarse a decisiones difíciles sobre su vida como un juguete en una caja o como una estrella de culto en el mundo de los coleccionistas.

En un pequeño mundo bajo el sol, una colonia de hormigas vive en un constante estado de ansiedad debido a la opresiva llegada anual de un grupo de saltamontes que se alimenta de su trabajo. Flick, una hormiga inventora con ideas un poco fuera de lo común, está decidido a encontrar una forma de liberarse del yugo de los saltamontes. Después de un desafortunado incidente que arruina la cosecha, Flick se siente culpable y decide que es hora de tomar acción.