En el bullicioso mundo de la gastronomía parisina, un joven ratón llamado Remy sueña con convertirse en un gran chef, a pesar de que su especie normalmente es considerada un enemigo en la cocina. Dotado de un olfato excepcional y un paladar refinado, Remy anhela crear exquisiteces que despierten los sentidos. Su vida da un giro inesperado cuando se separa de su familia y termina en la icónica cocina del famoso restaurante del chef Auguste Gusteau.

En un mundo donde los coches son los protagonistas, un joven y arrogante auto de carreras llamado Rayo McQueen está decidido a ganar el prestigioso Piston Cup. Sin embargo, su ambición lo lleva a un inesperado giro del destino cuando, tras un accidente durante la carrera, termina perdido en un pintoresco pueblo llamado Radiator Springs. Este lugar, que una vez fue bullicioso y lleno de vida, ahora ha caído en el olvido, y sus singulares habitantes—desde el sabio Doc Hudson hasta la calurosa Sally—no están muy emocionados de recibir a un competidor egocéntrico.

En un mundo donde los superhéroes fueron una vez venerados, la sociedad los ha forzado a llevar una vida normal y discreta. Dug, un hombre que solía salvar el día, ha sido obligado a adoptar una apariencia normal y vivir con su familia: su esposa Elastigirl, conocida por su elasticidad; su hijo mayor, Dash, que tiene una velocidad sobrehumana; y su hija mayor, Violet, una inquietante telequinética. Juntos intentan encajar en su aburrida vida suburbana, pero la rutina pronto se vuelve insoportable.

En una alocada mezcla de fantasía y comedia, seguimos la vida de un caricaturista llamado Stu Miley, cuya existencia parece perder todo brillo luego de un accidente que lo deja en estado de coma. Mientras está atrapado en un limbo surrealista, Stu se encuentra con el mundo paralelo de sus creaciones, donde su excéntrico y travieso alter ego, un mono llamado Monkeybone, cobra vida. Monkeybone es todo lo opuesto a Stu: desinhibido, sarcástico y con un apetito insaciable por el caos.