การผจญภัยครั้งใหม่ของวูดดี้, บัซ ไลท์เยียร์ และเหล่าของเล่นสุดรัก เมื่อ “แอนดี้” เจ้าของพวกเขาโตขึ้นและกำลังจะไปเรียนมหาวิทยาลัย ทำให้ของเล่นทั้งหมดเผชิญกับความไม่แน่นอนว่าจะถูกเก็บเข้ากล่อง ...

เมื่อวู้ดดี้ (Woody) ถูกนักสะสมของเล่นลักพาตัวไป เหล่าของเล่นนำโดยบัซ ไลท์เยียร์ (Buzz Lightyear) และผองเพื่อนต้องออกเดินทางช่วยเหลือ ระหว่างนั้น วู้ดดี้ได้พบกับกลุ่มของเล่นจากซีรีส์ทีวีเก่า ...