La animación apareció antes que el propio cinematógrafo. En 1888 el francés Émile Reynaud, padre del cine de animación, inventó el praxinoscopio,
uno de los muchos juguetes ópticos de la época, en el cual se utilizaba una técnica pre-cinematográfica de animación. Posteriormente lo perfeccionó con su teatro óptico, que permitía proyectar películas animadas dotadas de argumento en una pantalla para un público y, acompañadas de música y efectos sonoros, mantuvo un espectáculo de dibujos animados desde 1892 hasta finales del siglo XIX. De su producción, en la actualidad se conserva ¡Pobre Pierrot!, de 4 minutos de duración. El siguiente pionero del cine de animación fue el francés Émile Cohl, que desde 1908 realizó los primeros cortometrajes de dibujos animados, entre los que se destaca Fantasmagorie, de un minuto y veinte segundos de duración. En 1912 creó el que seguramente sea el primer personaje de la historia del cine de animación, Baby Snookum. Otro pionero fue George Méliès, el cual utilizó en sus filmes abundantes efectos realizados con técnicas de animación.

James Stuart Blackton y el español Segundo de Chomón Suecia incorporó nuevos movimientos en acción. En 1906 J. Stuart Blackton estrenó Humorous Phases of Funny Faces, considerada la primera película de animación, en la que unos personajes dibujados en tiza sobre una pizarra se desplazan por la pantalla y hacen distintos gestos e incluso interactúan entre sí.

Encontramos también a Winsor McCay, quien en 1914 estrenó Gertie the Dinosaur, película rodada con personajes y localizaciones reales, pero en la que aparece una secuencia animada siguiendo una técnica parecida a la de Blackton. Una sucesión de dibujos de un dinosaurio dan la sensación de que este está en movimiento. McCay elaborará otras películas como The Sinking of the Lusitania (1918), en la que usa la misma técnica combinándola con un montaje por capas como el que ya había usado Georges Méliès en sus películas, para darle profundidad y cierto realismo. En sus películas McCay dibujaba cada fotograba desde cero, lo que ralentizaba y por tanto encarecía todo el proceso de animación.

Fue Earl Hurd quien patentó el sistema de acetatos, en el que se basaría la animación comercial clásica. Este consistía en dibujar los fondos fijos, y a los personajes sobre láminas de acetato transparentes, lo que agilizaba mucho la producción de películas animadas. Cabe destacar que el sistema de acetatos se inspiraba en el de John Randolph, que en lugar de usar fondos fijos en sus películas, creó algunos de los elementos invariables tanto del fondo como de los personajes sobre unas láminas que usaría en la animación. Se considera que con este sistema creó la primera serie comercial de animación en 1913, titulada Colonel Heezaliar in Africa.

Max Fleischer hizo una gran aportación al mundo de la animación al inventar en 19173 el rotoscopio, un aparato que proyectaba una película real sobre una mesa, permitiendo dibujar a los personajes ficticios basándose en el de los personajes reales, una técnica parecida a la de captura de movimiento, que aparecería mucho después. Junto a su hermano, Dave Fleischer, y a Lee De Forest, estrenó en 1924 la primera animación con sonido, Oh Mabel. Cabe destacar que en la época, en la mayoría de casos no se proyectó con sonido puesto que los cines no disponían todavía de la tecnología para reproducir el sonido. Los hermanos Fleischer fueron creadores de algunos de los personajes más icónicos del cine sonoro de animación como son Betty Boop o Popeye el marino (en su adaptación al cine animado).

Pero el creador de lo que hoy entendemos como cine de animación es seguramente Walt Disney, por las innovaciones y aportaciones que hace a este campo. Disney comenzó rodando spots publicitarioS en un garaje en el estado de Kansas con una cámara de alquiler. Fotografiaba unas letras que iban moviéndose hasta colocarse en su posición correcta para transmitir un mensaje. Tras un breve periodo trabajando en la productora Ad Films, donde aprendió técnicas de animación, fundó junto a Ub Iwerks y otros tantos animadores y pequeños empresarios la productora Laugh-O-Gram Films.

Sus primeras películas eran adaptaciones revisitadas de los cuentos infantiles tradicionales como Caperucita roja o Cenicienta. Tras crear varias películas con esta productora, Disney comenzó a experimentar con otras técnicas. A la inversa de M. Fleischer, DisneY rodó una película de animación en la que aparecía un personaje real: Alice in Cartoonland («Alicia en el país de los dibujos animados»). Para ello grabó a la actriz Virginia Davis sobre un fondo negro, lo que le permitía dibujar luego por encima los personajes animados. Tras no encontrar una distribuidora que aceptase la película, Disney decidió mudarse a Hollywood, a pesar de que el centro neurálgico de la producción de películas animadas fuera en esos momentos Nueva York. Allí, para ganarse la vida, volvió a realizar cartoons en un garaje y con una cámara alquilada. Sin embargo, una productora se interesó en Alice in Cartoonland y propuso a Disney un contrato por una serie de 12 capítulos del corto original. Así nació la Disney Brothers Cartoons Studio, que Walt decidió crear junto a su hermano para llevar a cabo esta producción. Tras finalizar los primeros cortos, decidieron contratar a algunos dibujantes. Disney diseñaba los personajes, pero eran los dibujantes quienes los desarrollaban y elaboraban los distintos frames. La serie tuvo tanto éxito que se negoció una segunda serie de la misma temática. En 1926 la compañía empezó a llamarse Walt Disney Studio.

Después de esta serie comenzaron a trabajar en una nueva producción y un nuevo personaje: Oswald, the Lucky Rabbit («Oswald, el conejo afortunado»), en quien posteriormente se inspiraría Mickey Mouse. El primer corto en el que aparecería Oswald se llamaría Poor Papa. Ante la demanda de complicar los argumentos de estas películas por parte de las distribuidoras, ya que hasta ahora la mayoría de películas eran una sucesión de gags, se empezaron a dibujar bocetos sobre cómo se desarrollaría la historia, que se proyectaban en muchos casos para ver si funcionaban antes de perfeccionar y entintar los dibujos.

Será en 1928 cuando Walt Disney registre el personaje de Mickey Mouse, que había creado a partir de el conejo Oswald. Tras finalizar la primera película de Mickey, para conseguir vender una serie de dibujos animados a alguna distribuidora, Disney se propone ofrecer una película sonora. Se trataba de la época en la que el cine sonoro estaba simplemente comenzando (El cantor de jazz, primera película sonora, se estrenó en 1927), y la tecnología del momento era muy rudimentaria. Disney hizo algunas marcas en los fotogramas de la película para medir el tempo de la música y los sonidos. Una de las opciones era grabar los sonidos en un disco y luego sincronizarlo, como se hacía en los comienzos del cine sonoro, pero Disney se empeñó en grabar el sonido en la propia película, para lo que se valió del Cinephone de Pat Powers. Así, el 18 de noviembre de 1928 se estrenó Steamboat Willie en un teatro de la Universal Studios.

A lo largo de los años 30 surgieron nuevos personajes como el pato Donald, Pluto o Goofy, y nuevas
películas como Los tres cerditos, que tuvieron un gran éxito, haciendo que los estudios de Disney crecieran exponencialmente, llegando a contar con unos 800 trabajadores en la década de los 40. Es entonces cuando el trabajo del estudio se empieza a mecanizar, asemejándose al de una fábrica. La realización de los dibujos de cada fotograma se dividía entre varios dibujantes. Había departamentos para la ideación de la narrativa, los nuevos personajes, el trabajo del movimiento y la animación, etc. Se hacían bocetos que se pulían en otros departamentos después de ser proyectados para conseguir que los personajes siempre fueran iguales a pesar de ser realizados por distintos dibujantes.