距离上一次刺激的历险已经过去整整11个年头，转瞬之间，安迪（约翰·莫里斯John Morris 配音）已经蜕变成一个17岁的炙热阳光男孩。这个夏天，安迪即将踏上大学的征程，他不得不把自己那间寝室收拾整洁，为了妹妹留下美好回忆。曾经，伍迪（汤姆·汉克斯Tom Hanks 配音）和巴斯光年（蒂姆·艾伦Tim Allen 配音）等众多玩具一直期盼着与安迪再次欢笑共舞，然而，随着岁月流逝，他们已经被遗忘在箱子里很久了。安迪深深珍惜这些童年的玩伴，于是决定将他们安顿在阁楼之中。然而，谁曾想到，安迪的母亲竟然把这些可爱的小玩意们误认为废物，毫不留情地扔弃在街头。玩具们对安迪产生了误解，愤而选择离开，宁愿被赠予阳光之家幼儿园。伍迪竭尽全力试图安抚大家，却效果甚微，只得独自悲伤地告别。而巴斯光年他们本以为将重返往昔的欢乐光阴，却不料陷入一场阴谋的漩涡之中，命运多舛，未卜未定……g