La nueva aventura de los juguetes más famosos comienza cuando Andy se va al Campamento de Vaqueros y los deja solos, momento en el que un fanático coleccionista de juguetes decide secuestrar a Woody ya que es una valiosa pieza de colección. Será necesario que Buzz Lightyear y la pandilla de juguetes que se encuentran en la habitación de Andy entren en acción para salvar a su amigo de que termine su vida expuesto en un museo. Así se embarcan en una aventura tras otra en una carrera contra el tiempo para volver a casa antes de que regrese Andy.
