Ao tentar salvar um brinquedo que vai parar em um bazar de usados, Woody acaba sequestrado por um colecionador que planeja vendê-lo a um museu japonês. Na casa do sequestrador, o cowboy descobre que foi protagonista de um famoso seriado de TV e que, por isso, é uma peça rara e valiosa. Enquanto Woody conhece os demais integrantes de sua coleção, os outros brinquedos, liderados por Buzz Lightyear, partem numa atrapalhada operação de resgate.