فیلم با یک سکانس به سبک فیلم‌های وسترن آغاز می‌شود. وودی، جسی و باز با رقبای خود در حال جنگ هستند. درنهایت مشخص می‌شود همه این‌ها یکی دیگر از انبوه ماجراهای ساخته ذهن اندی کوچولو هنگام بازی با اسباب‌بازی‌هایش است. اکنون اندی ۱۷ ساله است و خود را آماده می‌کند به دانشگاه برود. او دیگر خیلی از اسباب‌بازی‌های خود بزرگ‌تر شده است.

اندی تصمیم می‌گیرد وودی را با خود ببرد:

اما بقیه عروسک‌ها را در اتاق زیرشیروانی در کیسه‌زباله می‌گذارد. مادر اندی با این تصور که این کیسه دورانداختنی است، آن را در کنار خیابان می‌گذارد. عروسک ها هر جور هست از ماشین حمل زباله فرار می‌کنند، اما وقتی وودی می‌گوید اندی اصلاً قصد نداشته آن‌ها را دور بیندازد، حرفش را باور نمی‌کنند.

سانی ساید

آن‌ها درنهایت از بسته‌های سردر می‌آورند که به مهدکودکی به نام «سانی ساید» اهدا می‌شود. اسباب‌بازی‌ها پس از رسیدن به سانی ساید مورد استقبال خرسی به نام لوتسو قرار می‌گیرد. بقیه ساکنان سانی ساید غیر از بچه ها عبارت‌اند از کن و عروسکی به نام بیگ بیبی.

اتاق کرم پروانه

وودی سعی می کند اسباب‌بازی‌های دیگر را راضی به بازگشت به خانه اندی کند، اما لوتسو آن‌ها را قانع کرده آن‌ها در سانی ساید راحت‌تر خواهند بود. وودی تنها سانی ساید را ترک می‌کند .پس از رفتن او عروسک‌ها متوجه می‌شوند «اتاق کرم پروانه» جایی که لوتسو برای اقامت در اختیارشان گذاشته، برای کودکان تازه راه افتاده طراحی‌شده که ماهیت غیرقابل‌کنترل آن‌ها باعث آزار اسباب‌بازی‌هاست.
دختری به نام بانی، وودی را پیدا می‌کند و او را به خانه می‌برد و کنار بقیه اسباب‌بازی‌هایش قرار می‌دهد. وودی از یکی از آن‌ها به نام چاکلزدکلاون می‌شنود که سانی ساید عملاً زندان عروسک‌هاست و کاملاً زیر نظر لوتسو قرار دارد.

دیزی

چاکلز، لوتسو و بیگ بیبی پیش‌ازاین متعلق به نام به دختری به نام دیزی بود ها را واقعاً دوست داشت و لوتسو عروسک ویژه او بود. یک روز دیزی به‌طور تصادفی آن‌ها را از دست می‌دهد و وقتی این سه عروسک بالاخره به خانه برمی‌گردند، لوتسو متوجه می‌شود یک عروسک دیگر جای او را گرفته و این مسئله را بسیار دلخور می‌کند.

کنترل باز به دست لوتسو می افتد

از سوی دیگر در سانی ساید، عروسک‌ها به ماهیت واقعی لوتسو پی می‌برند. لوتسو با استفاده از کتاب راهنمای باز کاری می‌کند حافظه او را به دوران پیش از دوستی با عروسک‌ها برگردد. به این شکل باز بدل به افسری تحت کنترل لوتسو می‌شود.

با کمک باز همه عروسک‌ها را در قفسه‌های «اتاق کرم پروانه» زندانی می‌کند. اندی برای کمک به دوستانش به سانی ساید برمی‌گردد. عروسک‌ها برای فرار از نقشه‌های طراحی می‌کنند، هر چند هنگام فرار لوتسو و افرادش از راه می‌رسند.

در بحبوحه درگیری:

وودی و لوتسو در یک ماشین حمل زباله گیر می‌افتند. دیگران برای نجات وودی به درون سر می‌پرند، اما باربی و کن جا می‌مانند. در همین حال باز حافظه خود را بازمی‌یابد. عروسک‌ها درنهایت نجات پیدا می‌کنند و وودی اجازه می‌دهد لوتسو برود، چرا که اعتقتد دارد او سال‌هاست دارد مجازات می‌شود.

عروسک‌ها هر جور هست خود را به خانه می‌رسانند:

و وودی برای اندی پیام می‌فرستد که عروسک‌ها را به‌جای گذاشتن در اتاق زیرشیروانی به بانی بدهد. اندی اسباب‌بازی‌ها را به خانه بانی می‌برد و درنهایت با بی‌میلی وودی را به هم به او می‌دهد. عروسک‌ها بالاخره به آرامشی که مدت‌ها در انتظارش بودند می‌رسند.

مایکل آرنت‏

دانش‌آموخته دانشگاه نیویورک است. او بیش از همه به خاطر لیتل میس سان‌شاین اولین فیلم‌نامه تولیدشده خود شهرت دارد که سال ۲۰۰۷ برنده چند جایزه اسکار ازجمله اسکار بهترین فیلم‌نامه غیر اقتباسی شد.

او برای این فیلم جایزه بهترین فیلم‌نامه غیر اقتباسی، جایزه بهترین فیلم‌نامه اول از جوایز اسپریت و جایزه بهترین فیلم‌نامه غیر اقتباسی از انجمن نویسندگان آمریکا را هم برد.

 بیشتر بخوانید: شرک برای همیشه

بیشتر بخوانید: چرا «کتاب زندگی» اثری پر از گرما و تحرک است؟