繼1999年推出【玩具總動員2】,睽違11年後,皮克斯再度推出【玩具總動員3】--除了原有的要角之外,又加入了更多有趣的新角色,帶領讀者起再次體驗「飛向宇宙,浩瀚無垠」的驚奇之旅!
自從11年前玩具們所經歷的大冒險後,玩具們安然無恙的度過了好幾個年頭。轉眼間,玩具們的主人安弟已經成為一個青少年,也即將離家去展開他的大學生涯。胡迪與巴斯以及其他的玩具們也都人心惶惶,深怕這個他們內心最恐懼被丟棄的一天即將來臨。這一天,安弟的媽媽來到安弟的房間,詢問他將如何處置這些伴他渡過童年的玩具們,並且要求安弟在離家前要把這些東西處理好,如果沒有將要留下的玩具放置閣樓收藏,她就會把這些玩具處理掉。
安弟在媽媽的逼迫下,再次打開他的玩具箱,童年回憶湧上心頭,他根本捨不得將任何一件玩具丟掉,所以將所有的玩具都放入大黑袋子中,準備將它們放置閣樓,但正要將袋子放入閣樓的同時,安弟被妹妹呼喚去幫忙,就在陰錯陽差之下,媽媽誤以為黑袋子裡的玩具是要丟棄,所以就將玩具們全數捐給陽光托兒所。玩具們來到陽光托兒所原本以為來到了天堂,托兒所裡有非常好的規劃還有更多玩具的新朋友,而且玩具們也都興奮的期待能夠再與小主人一同玩樂。殊不知托兒所的小朋友一抵達教室的時候才是噩夢的開始,被拉扯、被吞食、被支解幾乎是天天上演的戲碼。 另外托兒所還有黑暗的地下組織,玩具們人人自危。
另一邊,安弟發現珍藏的玩具被不心丟掉了,心急如焚的尋找,玩具們得知小主人安弟在尋找他們,即將一起展開史上最大規模的逃亡行動,還有更多的冒險等著他們,玩具們是否能成功回到小主人安弟的身邊呢?