未来のミライ
出産のため、しばらく入院していたおかあさんが帰ってきた。主人公のくんちゃんは初めて見る妹に興味を示し、おかあさんに「仲良くしてね」「守ってあげてね」と言われ、約束する。しかし、おとうさんとおかあさんは「未来(みらい)」と名付けられた赤ちゃんの育児に追われるため、どうしてもくんちゃんのことを後回しにしてしまいがち。
そんな日々が続いたことで、ミライに嫉妬感を覚えたくんちゃんは、動物の形をしたクッキーをミライちゃんの顔に並べたり、ほっぺたを引っ張ったり、指で鼻を押したりとミライの顔で遊び、おかあさんに止められる。その腹いせにオモチャの新幹線で頭を敲くなどの癇癪を起こしてまた止められる。疎外感を感じて、家に自分の居場所が無いように感じたくんちゃんは、庭に逃げる。すると、一人の男がくんちゃんに話しかけてきた。それは人間の姿になった飼い犬のゆっこだった。ゆっこはくんちゃんの感じている感情を嫉妬だと言う。色々やっている内にくんちゃんは尻の辺りに犬のしっぽらしきものが生えていることに気付いた。思わずそれを毟り取って、試しに同じとこに付けてみると全身が犬のようになり、そのままひと暴れしたことで気は収まり、くんちゃんが伝えたことでゆっこの待遇も向上した。
制作は前作完成直後から始まり、3年間を費やした。
キャラクターは鉛筆と紙、背景は絵の具と絵筆で描く一方で、 映画後半で登場する東京駅のシーンでは、キャラクター以外の背景や通行人などはすべてCGで制作された。既存のアニメ表現にとどまらず、いろいろな世界観、表現方法を映画に取り入れたいという細田のこだわりにより、『しろくまのパンツ』『パンダ銭湯』などの絵本で知られるユニットのtupera tuperaがプロダクションデザインとして参加。さらに劇中の主人公の自宅のデザインは建築家の谷尻誠、黒い新幹線は実際の新幹線をデザインしている亀田芳高が手掛けた。
キャラクターのラフスケッチは作画監督の青山浩行が行った。異世界の「遺失物係」と「駅長」のキャラクターデザインはtupera tuperaが担当した。
声優オーディションでは上白石萌歌はミライちゃん役、黒木華はくんちゃん役に参加していたが、細田は上白石にくんちゃんの泣き声、犬の鳴き声を演じさせくんちゃんのイメージに合うと上白石をくんちゃん役に決定した。また、おかあさん役はシナリオの段階から細田作品に二作連続で出演し、同年代の子供を持つ麻生久美子に依頼することを決めていた。