ウッディ誘拐事件が発生！バズとオモチャ仲間たちは、ウッディを見つけ出すために、決死の覚悟で外の世界に飛び出します。一方、"超プレミア人形"として、カウガール人形のジェシーや馬のブルズアイと一緒に日本のオモチャ博物館へ送られようとしていたウッディは、ジェシーからある事実を聞かされて、仲間たちの元に戻りたい気持ちが揺らぎ始めていました。そんな時、さまざまな危険をくぐりぬけ、バズたちがウッディ救出に現れて・・・。ノンストップで突っ走るクライマックスの連続！