在经历了11年的成长后，安迪已经从那个拿着玩具开派对的小男孩成长为一位即将踏入大学的少年。随着时间的流逝，他逐渐将童年的玩伴伍迪（约翰·莫里斯 配音）和巴斯光年（蒂姆·艾伦 配音）等玩具束之高阁。玩具们一直渴望重新获得安迪的陪伴与注意，但现实却是冷落与遗忘。就在安迪即将搬家前的一晚，他决定将这些童年玩伴打包捐赠出去，这一决定让玩具们陷入了深深的误会——他们认为自己被抛弃了。伍迪和巴斯光年试图说服其他玩具留下来，但失败后愤然出走，甚至误入一个名叫“阳光之家”的幼儿园。在这个新环境中，他们遇到了新的挑战：一群不理解它们价值的玩具孩子们。与此同时，安迪开始意识到自己的错误，并决定寻找他的玩伴们，重新踏上一场充满冒险与挑战的旅程。这不仅仅是一场关于回忆与童年的故事，更是一次关于成长、友情以及家庭的深刻探索。在面对未知和困难时，伍迪和他的朋友们学会了如何团结一致，共同面对新的挑战，同时也唤醒了安迪内心深处对童年的美好记忆。
