自從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樂的生活在小主人家。一次，小主人參加夏令營去了，伍迪因為破舊而沒被帶去。留在家里的伍迪恰巧被一個玩具收藏家發現了，認為他是近代最具代表性的玩具。于是將伍迪被偷了出來放在頗富盛名的文化博物館內展覽。在家里所有的玩具都很擔心伍迪，因此巴斯光年自告奮勇去尋找伍迪，但是當他們發現伍迪在展覽館時，伍迪卻似乎不再愿意回去過那平凡的生活……...

小主人家境富裕，擁有一屋的玩具。其中他最愛的是牛仔玩偶胡迪，胡迪因此成為眾玩具的“老大”。當小主人出門在外時，一屋的玩具自成世界，過著自己的生活。一天，小主人帶回了一個新的玩意：太空戰警巴斯光年。巴斯光年長相新奇，功能先進，令小主人愛不釋手，威脅到了胡迪的地位。胡迪千方百計要趕走巴斯，一不小心二人一起掉出了房間窗口外，鄰居的惡狗在狂吠，鄰居的小孩是一個玩具虐待狂，胡迪巴斯能不能化敵為友，消災解難？...