距上一次的冒險已過去11個年頭，轉眼間安迪（約翰·里斯 John Morris 配音）變成了17歲的陽光男孩。這年夏天，迪即將開始大學生，他必須將自己的間收拾整齊留給妹。此前，伍迪（湯·漢克斯 Tom Hanks 配音）與巴斯光年（蒂?艾倫 Tim Allen 配音）等玩具一直期待安迪再他們玩耍，但是隨歲月的流逝，他們冷落在箱子里很久。安迪十分珍惜這童年的玩伴，于是備將他們收在閣樓誰曾想，媽媽卻把具們當作廢物扔到道上。玩具們誤解安迪，于是憤然出，寧可被捐贈到陽之家幼兒園。伍迪力勸解大家，卻收甚微，只得獨自黯離開。巴斯光年他原本以為將重新回往昔的快樂時光，料卻陷入一場陰謀中…?
