1945. Il giovane reduce Frank Harris ha un incidente mortale in moto. Grazie ad uno "spillo" che conferisce straordinari poteri, viene trasferito dallo scienziato-cartoon dottor Mustacchi in "Cool World", un mondo di cartoon ideato dal disegnatore Jack Deebs, in carcere per uxoricidio. Costui, mentre disegna la bionda fatale Holli Would, la vede animarsi, e dopo qualche trasferimento spontaneo nel mondo da lui disegnato, ci finisce dentro. Invano Frank, che è diventato detective, lo avverte che i "carnosi" non devono avere rapporti con i "disegni". Lui , infatti, pur innamorato della "cartacea" Lonette, si limita a platoniche avance. Non così si comporta Deebs, che, sedotto dall'accattivante Holli, le consente di trasformarsi in donna. I due tornano tra i mortali, e la giovane rivela subito di non essere una compagna particolarmente tranquilla. La procace Holli vuole impadronirsi dello "spillo", che Mustacchi ha piantato sul tetto del casinò di Las Vegas, col quale liberare tutti i cartoon di "Cool World" nonché trasformare anche i "carnosi" in creature disegnate. Arrampicatasi sul tetto del Casinò, fa precipitare Frank accorso ad arrestarla, ma viene fermata, mentre gli umani stanno trasformandosi in cartoni, da Deebs divenuto a sua volta un Nembo Kid di carta. Riportato a "Cool World", Frank, essendo stato ucciso da un cartone, rivive come tale, e può quindi coronare il suo sogno d'amore con Lonette.