Un champion de course, Flash McQueen vit à cent à l'heure jusqu’à ce qu’un détour le mène à Radiator Springs, une petite ville oubliée sur la Route 66. Il y rencontre Sally, Martin, Doc Hudson et un tas de personnages amusants qui l’aident à découvrir que la vie vaut plus que les trophées et la célébrité.

Riley est déracinée du Mid-Ouest quand son père est muté à San Francisco. Comme tous, Riley est guidée par ses Émotions : Joie, Peur, Colère, Dégoût et Tristesse. Les Émotions vivent au Quartier Cérébral, où elles la conseillent au quotidien. Alors que Riley et ses Émotions se bagarrent, c’est la crise au Quartier Cérébral. Joie, l'Émotion principale de Riley, essaie de rester positive alors que les autres Émotions essaient de s'adapter à la nouvelle vie de Riley.

Purl, une boule de fil de couleur rose humanoïde, commence un travail. Elle se rend vite compte que ses partenaires l'ignorent. Après avoir été laissée seule pendant que ses collègues sortent pour un déjeuner de groupe, Purl observe à partir de photos de l'équipe de la capitale de l'entreprise que il est composé entièrement d'hommes portant des costumes et des coiffures similaires. Cela l'inspire à changer son apparence et sa personnalité pour ressembler à la leur. Après le retour des autres employés, Purl est remarquée par ses collègues, qui l'invitent. Avant le départ du groupe, cependant, une pelote de laine de couleur jaune nommée Lacy arrive au bureau. Lorsqu'elle remarque que la nouvelle pelote de laine est également ignorée, Purl se lie d'amitié avec Lacy et l'invite à les rejoindre pour prendre un verre.