自从上一集牛仔伍迪救回巴斯光年之后，他一直和其他玩具一起快乐的生活在小主人家。一次，小主人参加夏令营去了，伍迪因为破旧而没被带去。留在家里的伍迪恰巧被一个玩具收藏家发现了，认为他是近代最具代表性的玩具。于是将伍迪被偷了出来放在颇富盛名的文化博物馆内展览。在家里所有的玩具 都很担心伍迪，因此巴斯光年自告奋勇去寻找伍迪，但是当他们发现伍迪在展览馆时， 伍迪却似乎不再愿意回去过那平凡的生活……

　　小禽龙阿拉达生活在白垩纪晚期，他自小就生活在一个桃花园般的小岛上。由一群狐猴抚养长大大的阿拉达从来就没有见过自己的同类，与他的狐猴朋友一直无忧无虑的生活在一起。一场不期而至的流星雨将阿拉达所在的小岛击毁了，阿拉达和他的狐猴朋友一起逃难来到了大陆。这时，因为大气变热，水源供给越来越紧张，阿拉达他们遇上了一群正在迁徙寻找新的栖身之地的恐龙并加入了他们。于是，阿拉达和同伴们一起开始了这次异常艰难的迁徙之旅。

无敌破坏王（约翰·C·赖利 John C. Reilly 配音）生活在一个80年代出品的低精度游戏中。他的设定身份是一个反派，每天的生活就是在游戏《快手阿修》中大搞破坏，其后由玩家操作的英雄人物快手阿修（杰克·麦克布瑞尔 Jack McBrayer 配音） 会及时赶到进行修补，赢得奖牌，包揽一切荣耀。身为反派，破坏王厌倦了自己的生活，眼看阿修被胜利者的光环围绕，自己却日复一日在无趣中过活，他终于决定改变。单纯的他以为只要自己也能得到一枚奖牌，就可以摆脱反派的身份，于是某日在游戏厅歇业后，破坏王偷偷离开了自己的游戏，前去闯荡其他电子游戏的世界。
在途中，破坏王结识了来自《英雄使命》的冷酷队长（简·林奇 Jane Lynch 配音）和来自90年代糖果赛车游戏《甜蜜冲刺》的小女孩云妮（萨拉·丝沃曼 Sarah Silverman 配音）。后者梦想着能上场比赛，但其身份也不允许她梦想成真。破坏王所属的游戏《快手阿修》由于失去了他被认定为系统错误，如不尽快返回，则游戏就会被永久删除；而《甜蜜冲刺》的游戏世界则在悄悄酝酿着一场巨大的、威胁到整个游戏世界的阴谋。这也许是无敌破坏王实现梦想的机会，但也可能是一条不归路…… 他可以扭转乾坤，成为一名真正的英雄吗？

信则灵。小男孩始终坚信圣诞老人的存在，但周围的大人和玩伴都认为这只是他天真的一厢情愿。圣诞前夕，小男孩终于因为他的坚持而得到了回报，睡梦中的他忽然感到屋子颤抖起来了，一列长长的火车停在了他的家门口。当他战战兢兢打开房门时，和蔼的列车长邀请他参加北极的圣诞派对。惴惴不安的克 劳斯踏上了火车，发现很多和他一样的小伙伴们。于是，兴奋不已的小男孩开始了他的北极狂欢之旅。