การผจญภัยครั้งใหม่ของวูดดี้, บัซ ไลท์เยียร์ และเหล่าของเล่นสุดรัก เมื่อ “แอนดี้” เจ้าของพวกเขาโตขึ้นและกำลังจะไปเรียนมหาวิทยาลัย ทำให้ของเล่นทั้งหมดเผชิญกับความไม่แน่นอนว่าจะถูกเก็บเข้ากล่อง เก็บเข้าห้องเก็บของ หรือแม้แต่ถูกทิ้ง จนพวกเขาถูกส่งไปยังศูนย์รับเลี้ยงเด็กซันนี่ไซด์ ที่ดูเหมือนจะเป็นสวรรค์สำหรับของเล่น แต่กลับกลายเป็นฝันร้ายที่เต็มไปด้วยการควบคุมจากหมีสีชมพู “ล็อตโซ” วูดดี้และพ้องเพื่อนจึงต้องหาทางหนีออกมาและกลับไปหาความทรงจำอันอบอุ่นของแอนดี้อีกครั้ง ภาคนี้เต็มไปด้วยความสนุก, อารมณ์ขัน และดราม่าซึ้งกินใจ จนถูกยกให้เป็นหนึ่งในภาคที่ดีที่สุดของแฟรนไชส์ Toy Story