Ковбой Вуди и другие игрушки мальчика по имени Энди продолжают жить, радуясь каждому дню. Но неожиданно все меняется, когда Вуди похищает коварный коллекционер. Оказывается, что Вуди — очень ценная игрушка из коллекции, за которую японский музей игрушек готов заплатить огромную сумму. В доме коллекционера он находит своих родственников. В это время игрушки во главе с Баззом Лайтером отправляются спасать Вуди.

Вуди узнает о своем знаменитом прошлом, Базз и другие игрушки проходят опасный и тернистый путь. Перед Вуди встает непростой вопрос — каково же его предназначение? Блистать в витрине музея или же вернуться к любимому хозяину?