经过几年的历练，皮克斯在三维动画制作方面的技术日趋成熟，他们摩拳擦掌，跃跃欲试，准备做一场大事情。

在合作伙伴迪士尼的大力支持下，他们准备拍一部动画长片。创作灵感正是来源于1988年拍摄的动画短片《锡铁小兵》，这一计划让整个工作室都异常兴奋，他们正在做前人所没有做过的事情。

但进展并不顺利，剧本几度重写，再迪士尼的干预下，几乎差点终止这个项目，最后经过皮克斯动画团队的不懈努力，终于在1995年11月22日，也是美国一年一度的感恩节，上映了皮克斯也是世界上第一部全电脑制作的三维动画长片《玩具总动员》，这部预算有限的电影，以1.92亿美元的票房刷新了动画电影的纪录，成为1995年美国票房冠军，在全球也缔造了三亿五千万美元的票房记录，还为导演约翰·拉塞特赢得了奥斯卡特殊成就奖，并且让全新的电脑动画工业迈上康庄大道。该片的巨大成功还促成了一件事情，皮克斯的老板史蒂夫·乔布斯因为此时坐拥10亿美金的身价，而被濒临倒闭的苹果公司请了回去，恳求这位元老重整河山。乔布斯欣然应允，iPod 就是乔布斯回归苹果后的杰作。

虽然《玩具总动员》很成功，但皮克斯与迪士尼之间的原始合约中说明，大部分利润和商品都归迪士尼所有，对皮克斯而言，这依旧是个灾难。为了募集生存所需要的资金，皮克斯做了一个很重要的决定——公开上市，受到《玩具总动员》轰动效应的影响，成为了当时美国首次上市股价最高的公司，募集到一亿三千二百万美元。

1997年，皮克斯与迪士尼达成进一步协议，这次是利润均分，决定强强联手共同制作五部动画长片。6月，皮克斯扩大编制，员工增加到375名，办公场所扩至2层。同年，皮克斯发行短片《棋逢敌手》，本片在动画角色的皮肤及服装的材质上有了很明显的改进。

第二部动画长片也在这一年风风火火的赶制，他们也有第二部作品综合症的苦恼，他们很担心第二部电影会失败，心中最大的恐惧，总是能否让奇迹再度出现，第二回合还能有恋爱的感觉吗？第二次必须非常努力，才能让自己保有在第一回合毫不费力就有的天真心态。一切再度从头开始，他们小心翼翼，精益求精，他们做了大量的工作， 直到1998年11月25日，皮克斯的第二部电脑动画长片《虫虫危机》全美上映，《虫虫危机》故事更复杂规模更大，而且角色设计活灵活现，生命力十足，也是第一部宽银幕的电脑动画电影。在美国共有1.63亿美元进账，全球票房3.62亿美元，又成为了当年动画片票房冠军，再一次证明了自己的能力。

接下来故事就变的明朗了许多，第三部电影《玩具总动员2》、第四部《怪兽电力公司》、第五部《海底总动员》、第六部《超人总动员》，几乎每一部都获得了巨大的成功。

这个时候皮克斯和迪士尼的合约接近了尾声，为了争取更公平的条款，两家公司不断的发生冲突。2003年开始，双方开始商讨续约问题，由迪士尼继续全权发行后者制作的动画，但2004年1月谈判破裂，主要原因是当时的迪士尼CEO迈克尔·伊斯纳与乔布斯不和，而且价格问题也没有谈拢。2004年，乔布斯曾要求与迪士尼共享影片的所有权利，但被迪士尼拒绝。于是双方将于2006年6月上映的《汽车总动员》后终止合作。 双方分手后（尤其是在伊斯纳下台后），迪士尼一直努力恢复和皮克斯的关系。罗伯特·伊格，在2005年10月取代前任CEO伊斯纳时就宣称，复兴迪士尼的动画实力将是他的首要任务。

2006年1月23日，美国第二大媒体巨头迪士尼公司董事会授权CEO罗伯特·伊格以每股59美元、总出价70亿美元的赠股方式收购皮克斯动画公司，此举花费了迪士尼13%的股票，而皮克斯的老板史蒂夫.乔布斯也因此拥有迪士尼6.05%的股票，成为迪士尼最大的个人股东。皮克斯公司5月5日召开的股东大会最终批准了以74亿美元价格的这项收购，皮克斯从此成为了迪士尼的子公司。