Andy, cậu bé ngày xưa đã trở thành chàng trai chuẩn bị bước chân vào thế giới đại học. Dòng đồ chơi quen thuộc của cậu, từ Woody đến Buzz Lightyear, đã bị đưa vào nhà kho và sau đó vô tình bị cha mẹ cậu vứt đi. Điều không ngờ là một người dọn rác đã đem chúng đến Sunnyside, nơi trung tâm giải trí cho trẻ em. Khi tiếng hô "Đồ chơi mới!" vang lên, lũ trẻ vây quanh như muốn chạy đua với nhau để có được Ken, Barbie, ông Đầu khoai tây và Buzz Lightyear. Những nhân vật đồ chơi của chúng ta phải vật lộn để sống sót trong môi trường đầy khủng hoảng ở trường học mới đáng sợ, đồng thời bắt đầu hành trình tìm đường về nhà với Andy - người chủ mà họ yêu quý. Qua bao nhiêu khó khăn và hiểm nguy, cuối cùng họ cũng trở về nơi quen thuộc, nơi nỗi nhớ và tình cảm trìu mến giữa Andy và các món đồ chơi vẫn nguyên vẹn. Một kết thúc ấm áp, đau lòng và ý nghĩa, khiến ai cũng không khỏi xúc động trước tình yêu thương mãnh liệt của Andy và những người bạn đồ chơi...
