앤디의 집을 떠나 새로운 공간에서 살게 된 우디는 장난감 친구 포키의 돌발행동으로 인해 홀로 모험 길에 오르게 된다. 그러던 중 보핍을 오랜만에 만나고 그녀에게 도움을 청한다. 한편, 사라져버린 우디와 포키를 찾기 위해 버즈와 친구들은 위험한 여정에 오르고 장난감들의 마지막 여정이 시작된다.