距上一次的冒险已经过去11个年头，转眼间安迪（约翰·莫里斯 John Morris 配音）变成了17岁的阳光男孩。这年夏天，安迪即将开始大学生活，他必须将自己的房间收拾整齐留给妹妹。此前，伍迪（汤姆·汉克斯 Tom Hanks 配音）与巴斯光年（蒂姆·艾伦 Tim Allen 配音）等玩具一直期待安迪再和他们玩耍，但是随着岁月的流逝，他们被冷落在箱子里很久了。安迪十分珍惜这些童年的玩伴，于是准备将他们收在阁楼。谁曾想，妈妈却把玩具们当作废物扔到街道上。玩具们误解了安迪，于是愤然出走，宁可被捐赠到阳光之家幼儿园。
伍迪尽力劝解大家，却收效甚微，只得独自黯然离开。巴斯光年他们原本以为将重新回到往昔的快乐时光，不料却陷入一场阴谋之中……

Chris Evans将参演马克·韦布（超凡蜘蛛侠系列）执导新片《Gifted》。该片讲述美队扮演一名原本波士顿大学助教现在是修船工的Frank Adler在姐姐自杀后领养了外甥女Mary——一位智力过人的天才少女。Mary刚一入学就表现得与众不同，然而舅舅Frank只想让孩子过普通人生活。Mary的外婆得知了少女的天赋，出现在二人的生活里，要将Mary培养成数学天才。于是一场抚养权之争开始了。