Киностудия основана 10 июня 1936 года в Москве.
10 июня 1936 года — Союздетмультфильм
20 августа 1937 года – Союзмультфильм
В 1953 году на киностудии организовано «Объединение кукольных фильмов».

Первый мультфильм студии — «Слоненок». Выпущен на экран 4 августа 1936 года.
Первый цветной (3-цветный метод гидротипии П.М.Мершина) мультфильм — «СЛАДКИЙ ПИРОГ». Выпущен на экран в сентябре 1937 года.

Фрагмент из фильма «Сладкий пирог» (1937)

В мае 1945 года на экраны страны был выпущен последний цветной мультфильм киностудии, снятый по трехцветной технологии — «ЗИМНЯЯ СКАЗКА». Студия перешла на негативно-позитивный процесс с использованием многослойной цветной пленки.

Фрагмент из фильма «Зимняя сказка» (1945)

Первый советский полнометражный рисованный мультфильм — «КОНЕК-ГОРБУНОК». Выпущен на экран 22 марта 1948 года на экраны 12 московских кинотеатров: Юный зритель, Центральный, Метрополь, Ударник, Октябрь. Орион. Уран, Родина, Таганский ПКиО, Ленинградский ПКиО. Луч. им. III Интернационала.

Первый советский цветной широкоэкранный мультфильм — «МУРЗИЛКА НА СПУТНИКЕ». Выпущен на экран 22 августа 1960 года.
Первый советский цветной сатирический мультипликационный журнал — «Мультипликационный Крокодил №1.».Выпущен на экран в июле 1960 года.
Первый номер детского киножурнала — «Веселая карусель». Выпущен на экран в 1969 году.
Первый мультфильм из советского мультсериала «Ну, погоди!». Выпущен на экран в 1969 году.
Первый цветной стереоскопический (Стерео-70) мультипликационный фильм — «ВОЛШЕБНОЕ ОЗЕРО». Выпущен на экран в 1979 году.