轉眼間，玩具們的主人安弟已經要離家去展開他的大學生涯。胡迪與巴斯以及其他的玩具們也都人心惶惶，深怕自己會被安弟丟棄。這一天，安弟的媽媽來到安弟的房間，要求他在離家前要把這些東西處理好，如果沒有把要留下的玩具放置閣樓收藏，她就會把這些玩具處理掉。就在陰錯陽差之際，媽媽誤以為全部的玩具都要丟棄，所以就將玩具們全數捐給陽光托兒所…玩具們來到陽光托兒所原本以為來到了天堂，誰知道陽光托兒所裡暗藏洶湧，托兒所裡的小朋友簡直像是被魔鬼附身，新玩具們被他們拉扯、吞食、肢解幾乎是天天上演的戲碼。 另外托兒所還有黑暗的地下組織，玩具們人人自危。而安弟發現珍藏的玩具被不小心丟棄了，心急如焚的尋找，玩具們得知小主人安弟在尋找他們，即將一起展開史上最大規模的逃亡行動，還有更多的冒險等著他們，玩具們是否能成功回到小主人安弟的身邊呢？