Os brinquedos estão de volta e prontos para a aventura.

Woody tenta salvar um brinquedo que acaba indo parar num bazar de usados e termina por ser sequestrado por um colecionador de brinquedos, que pretende vendê-lo a um museu japonês. Na casa do sequestrador, descobre que foi o protagonista de um famoso seriado da TV de décadas atrás e conhece os demais integrantes de sua coleção. Enquanto isso, os demais brinquedos, liderados por Buzz Lightyear, partem numa atrapalhada operação de resgate.