当轨道中断，我们的“轨道救援队”会立刻集结！用神奇的吊车搬开障碍，用创意拼接修复断桥，团结一心，让铁路恢复畅通。

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JohMorris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TomHaks配音）与巴斯光年（蒂姆·艾伦TimAlle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，

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……

八年前，安迪的母亲送他一具叫“柴克”的玩偶，不料这具玩偶已被一残暴的杀人凶手的灵魂附身，而他极需再寻求另一替身转换，因此安迪就成为他的目标。经过一场大战后，柴克终于被熔毁，但是安迪始终摆脱不了这场恶梦。八年后，十六岁的安迪进入肯特军校就读，希望能重新展开新生活，但是柴克又出现了。当年生产“柴克”这型“好家伙”玩偶的玩具公司，决定再度推出销路甚佳的“好家伙”玩偶，他们重新组合了八年前被熔毁的柴克...

有小男人绰号的玩具设计师罗友弟偶遇专爱说谎的富家女阿贞，她自称是问题少女，正被黑社会逼害，罗出于正义感，决定帮助她解脱困难，重新做人。友弟常受同事前度女友阿丽和老板娘阿珍的欺凌，阿贞鼓励他辞职，二人一同到快餐店当售货员。贞父见友弟能使骄横的女儿变得自立，十分高兴，收购一家玩具公司交给他主理。贞父的跟班米高非常嫉妒，讥讽他靠富家女发达，没她不能生存，罗因此不再和阿贞来往。阿贞千方百计仍不能挽回二人的感情，决定和他绝交。最后，友弟得知中了奸人的圈套，二人和好如初。

邪恶的巫博士（白文显 配音）为了让自己发明的高科技VR玩具垄断所有孩子的童年，制定了毁灭所有传统毛绒和机甲玩具的阴谋。呆萌腼腆的泰迪熊（邓小婷 配音）本不想参与此事，但在机甲战士小飞（白文显 配音）的强拉硬扯下误入了冒险之旅，最后拯救了玩具世界。

马小乐是一个课业繁重的小学生，爸爸还发明了一个智能玩具“大头”来监督他。苦恼的马小乐偶然遇到了拥有神奇能力的精灵“小黄帽”并和他成了好朋友，要学习还是要快乐，大头与小黄帽各显神通，展开较量。但是爸爸设计的新武器太厉害，危急时刻，小黄帽带着马小乐逃进了时光隧道，马小乐在这里竟然遇见了小时候的爸爸。等待他们的是什么样的奇遇呢？

公仔杀人事件经媒体报道后，引发制作“楚其”的玩具公司对市场前景的担忧，玩具公司将楚其的残骸收回并加以修复，试图向股东证明杀人玩具不过是谣言一场，然而在修复完成时，楚其随即复活，它引发混乱，并最终逃脱。另一方面，安迪（艾力克斯·文森特 Alex Vincent 饰）和母亲分别接受心理治疗，一对好心夫妇暂时照顾安迪。根据灵魂转移的符咒要求，楚其如果要避免与公仔一同人格化的命运，就必须寄宿到第一个知晓它秘密的人——也就是安迪身上，楚其剩下的时间已经不多，它再度找到安迪准备侵占其身体。安迪为了躲避找上门的楚其，用

胡迪深知自己在这个世界上的使命，就是照顾他的主人，无论是原来的安迪还是新主人邦妮。当邦妮将不情愿成为玩具的“叉叉”带回家时，胡迪又担起了教导叉叉接受自己新身份的责任。然而当邦妮将所有玩具带上房车家庭旅行时，胡迪与伙伴们将共同踏上全新的冒险之旅，领略房间外面的世界有多广阔，甚至偶遇老朋友牧羊女。在多年的独自闯荡中，牧羊女已经变得热爱冒险，不再只是一个精致的洋娃娃。正当胡迪和牧羊女发现彼此对玩具的使命的意义大相径庭时，他们很快意识到更大的威胁即将到来……

小主人家境富裕，拥有一屋的玩具。其中他最爱的是牛仔玩偶胡迪，胡迪因此成为众玩具的“老大”。当小主人出门在外时，一屋的玩具自成世界，过着自己的生活。一天，小主人带回了一个新的玩意：太空战警巴斯光年。巴斯光年长相新奇，功能先进，令小主人爱不释手，威胁到了胡迪的地位。胡迪千方百计要赶走巴斯，一不小心二人一起掉出了房间窗口外，邻居的恶狗在狂吠，邻居的小孩是一个玩具虐待狂，胡迪巴斯能不能化敌为友，消灾解难？