Woody, le cow-boy à la démarche déhanchée, reste le jouet préféré d'Andy, même si aujourd'hui Buzz partage cette amitié. Toujours chef de bande, Woody protège et rassure tous les jouets de la chambre. Kidnappé par un collectionneur sans scrupules, Woody va découvrir qu'il fut jadis une vraie star.

Remy, n'est pas un jeune rat d'égout comme les autres, il a un véritable don – cuisiner, marier les saveurs, découvrir de nouveaux aromes – et un rêve : devenir un grand chef et le premier rat… de goût ! Remy est prêt à tout pour vivre sa passion… notamment venir s'installer avec sa famille sous les cuisines d'un des plus grands restaurants parisiens : celui de Auguste Gusteau, la star des fourneaux. Malgré le danger et les pièges, la tentation est grande de s'aventurer dans cet univers interdit. Remy va former une bien curieuse équipe avec Linguini, le jeune commis, qui découvrira par hasard ses fabuleux talents. Écartelé entre son rêve et sa condition, Remy va découvrir le vrai sens de l'aventure, de l'amitié, de la famille… et comprendre qu'il doit trouver le courage d'aller au bout de sa passion…

Lightning McQueen, une splendide voiture de course toute neuve promise au succès, découvre que dans la vie, ce n'est pas de franchir la ligne d'arrivée qui compte, mais le parcours que l'on a suivi. Parti pour participer à la prestigieuse Piston Cup, il atterrit suite à une déviation dans la petite ville tranquille de Radiator Springs, sur la Route 66. McQueen va apprendre à connaître Sally (une élégante Porsche 2002), Doc Hudson (une Hudson Hornet 1951 au passé mystérieux), et Mater (une dépanneuse rouillée mais à qui on peut faire confiance). Ils vont l'aider à découvrir qu'il y a des choses plus importantes que les trophées, la gloire et les sponsors…

Bob Paar était jadis l'un des plus grands super-héros de la planète. Tout le monde connaissait Mr Indestructible, le héros qui chaque jour, sauvait des centaines de vies et combattait le mal. Mais aujourd'hui, 15 ans plus tard, Bob et sa femme, elle aussi ancienne super-héroïne, sont rentrés dans le rang et s'efforcent de mener une vie normale avec leurs enfants. Mr Indestructible est désormais un petit agent d'assurances qui n'affronte plus que l'ennui et un tour de taille en constante augmentation. Rongeant son frein, rêvant de repasser à l'action, Bob bondit sur l'occasion lorsqu'une mystérieuse convocation l'appelle sur une île lointaine pour une mission top-secret.