Начало данного мультипликационного фильма происходит с того, что Вуди, Бунзай и Джесси гонятся за поездом, в котором находятся одноглазые Барт и Бэтти (мистер и миссис Картофельная Голова). Одноглазые Барт и Бэтти являются похитителями золота, которое перевозилось в поезде. Бэтти и Брту удается убежать совместно с пришельцами из «Планеты Пицца», побег они совершают на автомобиле розового цвета «Шевроле Корвет», который предполагает кузов кабриолет. Затем следует падение поезда вниз в результате того, что железная дорога оказалась подорванной динамитом, однако поезд удается вытащить Баззу Лайтеру. После данных событий злоумышленникам никак не удается скрыться, они находятся в тупике, такое положение вынуждает их задействовать «пса с силовым полем» (Спиральку). Однако у друзей так же имеет Рекс, который представляет собой динозавра, поедающего собак с силовым полем. Вскоре следует появление дилижабля, в котором находится доктор Эскалоп (Хэмм). Доктор Эскалоп (Хэмм) в спешном порядке забирает к себе своих приспешников, героев же он обрекает на смерть от обезьян. В действительности же это Энди активно играет с игрушками, а если быть еще более точными, то игрушки смотрят видеозапись из жизни еще совсем маленького Энди.
В настоящее время Энди уже исполнилось 17 лет, через три дня некогда маленький сорванец должен отправиться в колледж, игрушкам же ничего не остается, как гадать о своем будущем. У Энди остались следующие игрушки: Вуди, Базз Лайтер, Джесси, Булзай, Мистер и Миссис Картофелины, Хэмм, Рекс, Спиралька и трое пришельцев из «Планета-пицца». Все остальные игрушки, в состав которых так же входит Хрипун, Экран и Бо Пип оказались проданными несколько лет назад на домашней распродаже.
Энди принимает решение взять Вуди с собой в колледж, оставшиеся игрушки он решает спрятать на чердаке. Энди бережно собирает игрушки в пакет, после чего оставляет их в коридоре, так и не донеся до конечного места назначения, мама Энди принимает пакеты с игрушками за мусор, после чего спешно выбрасывает мешки во двор. После того, как Вуди увидел произошедшее. Он спешно отправляется на помощь к своим друзьям, немного позже выясняется, что игрушки спрятались в гараже. Игрушки по ошибке подумали, что Энди решил от них избавиться. По мнению Джесси, все игрушки должны самостоятельно определять свою судьбу, поэтому она убеждает всех своих друзей залезть в коробку для пожертвований детскому саду под названием «Солнышко». Вуди тем временем старается доказать игрушкам, что их никто не собирался выбрасывать, они оказались в данной ситуации по чистой случайности. В процессе всех объяснений появляется мать Энди, которая закрывает багажник машины и все отправляются прямиком в детский сад. В процессе своей поездки в коробке игрушки встречают Барби, которая была игрушкой младшей сестры Энди, девочка решила отдать свою игрушку другим деткам.
После того, как игрушки прибыли в детский сад, их все приветствовали, плюшевый медведь Лотсо («Обнимишка») представляет собой лидера среди всех игрушек, он так же приветствовал новичков. Игрушкам очень нравится новая жизнь, которая протекает в детском саду, вот только Вуди принимает решение вернуться к своему хозяину и отправиться с ним в колледж. Далее игрушек ждут насыщенные и захватывающие приключения.
