De nuevo seguimos a los juguetes de un chaval llamado Andy, que cobran vida cuando su dueño no está con ellos. Cuando el vaquero Woody trata de evitar que un juguete viejo acabe en el rastrillo, el resultado es que él mismo va a parar a manos de Al, dueño de un hipermercado de juguetes. Entonces Woody se entera de que es un juguete basado en una serie televisiva de gran éxito en los años 50. Y la idea de Al es completar con él los muñecos basados en el telefilme, para venderlos a un museo japonés. Los amigos de Woody, encabezados por Buzzlightyear, intentarán rescatarlo.