Dans le cadre du protocole de Kyoto, la France s’est engagée à diviser par quatre ses émissions de gaz à effet de serre (GES) de 1990 à l'horizon 2050. Le Mexique a pour objectif d’atteindre une réduction de 50% en 2050 par rapport à l’année 2000. En vue du poids croissant du secteur des transport dans les villes d’environ 1 million d’habitants dans le total des émissions de CO2, nous souhaitons vérifier dans quelles mesures les expériences observées dans le Nord (plafonnement de la mobilité, diffusion de nouvelles technologies sur les véhicules) peuvent se répéter dans le Sud. Nous nous sommes pour cela appuyé sur des études de cas en France (Paris et Lille) et au Mexique (Juarez et Puebla). Le premier objectif de cette thèse a été d’identifier les déterminants de la mobilité urbaine. Le deuxième objectif a été d’appliquer le modèle âge-cohorte pour la prévision de la demande de transport, afin de prendre en compte l’évolution de la structure de la population (vieillissement) et les changements de comportement. Finalement, nous avons développé des diagnostics des émissions de GES. En France, nous avons observé des tendances vers une réduction des émissions de GES due à la baisse de la mobilité et aux nouvelles technologies, mais qui est encore loin d'être suffisante pour atteindre les objectifs fixés. Les études de cas du Mexique montrent l’incapacité à inverser la tendance à l'augmentation des émissions de GES ; par conséquent les objectifs de réduction seront difficilement atteints. Le cas du Mexique peut nous donner un aperçu des tendances dans les pays émergents, qui sont très loin d'atteindre un développement durable et resteront face à un grand défi dans le futur. / In the context of the Kyoto Protocol, France has set Greenhouse Gas (GHG) emission reduction targets of 75% below 1990 levels by 2050. More recently, Mexico has set the objective to achieve a 50% reduction by 2050 with respect to the base year 2000. Since the transport sector in urban areas with approximately 1 million inhabitants accounts for most CO2 emissions and will continue to increase its share, we wanted to determine to what extent the experiences observed in cities from developed countries (peak travel, dissemination of new vehicle technologies) may be repeated in urban areas from developing nations. For this purpose, we focus on case studies in France (Paris and Lille) and Mexico (Juarez and Puebla). The first objective of this thesis was to identify the determinants of mobility on each urban region. The second objective was to apply the age-cohort model for the development of long-term travel demand forecasts in order to take into account changes in the population structure (ageing) and in travel behaviour. The last objective was to develop GHG emissions assessments from observed travel demand. The decline in mobility and the dissemination of new vehicle technologies in France led to a reduction in GHG emissions. However, these changes are not sufficient to achieve the GHG reduction targets. The case studies in Mexico show the inability to reverse the trend towards the increase of GHG emissions; therefore the reduction targets will be hardly achieved. The case of Mexico give us an overview of trends in emerging countries, which are very far from achieving sustainable development and will face a major challenge in the coming decades.