Depuis déjà plusieurs générations, la musique est bannie dans la famille de Miguel. Un vrai déchirement pour le jeune garçon dont le rêve ultime est de devenir un musicien aussi accompli que son idole, Ernesto de la Cruz.
Carl Fredricksen, vendeur de ballons à la retraite, s’envole vers le ciel en attachant des milliers de ballons à sa maison. Un jeune garçon nommé Russell devient un passager clandestin de son voyage.
Au Quartier Général, le centre de contrôle situé dans la tête de la petite Riley, 11 ans, cinq Émotions sont au travail. Lorsque la famille de Riley emménage dans une grande ville, avec tout ce que cela peut avoir d’effrayant, les Émotions ont fort à faire pour guider la jeune fille durant cette difficile transition.
Quand Andy quitte sa chambre, ses jouets se mettent à mener leur propre vie sous la houlette du cowboy Woody. Débarque alors Buzz l'éclair, intrépide aventurier de l'espace venu d'une lointaine galaxie, qui va semer la zizanie dans ce petit monde.
En Afghanistan, sous le régime taliban, Parvana, onze ans, grandit à Kaboul ravagée par la guerre. Elle aime écouter les histoires que lui raconte son père, lecteur et écrivain public. Mais un jour, il est arrêté et la vie de Parvana bascule à jamais. Car sans être accompagnée d’un homme, on ne peut plus travailler, ramener de l'argent ni même acheter de la nourriture.
Kidnappé par un collectionneur sans scrupules, Woody va découvrir qu'il fut jadis une vraie star. Il va alors être confronté à la décision la plus importante de sa vie : rentrer chez lui pour retrouver Andy ou rester et devenir une pièce de musée.
Le jeune Manolo est tiraillé entre les attentes de sa famille et ce vers quoi son coeur le porte. Avant de choisir de s'engager sur une voie, il embarque pour une incroyable aventure, qui le conduit dans trois mondes fantastiques, où il lui faudra affronter ses plus grandes peurs.