Andy, ya crecido, ingresa a la universidad, y sus juguetes, incluidos Buzz y Woody, se van a guardar en el ático dentro de una bolsa. Pero accidentalmente son tirados de alguna manera y Woody los logra rescatar antes de que se los lleve el camión de basura, pero después la mamá los lleva a la guardería 'Sunny Side' donde deben tratar de sobrevivir de descuidados niños de pre-escolar. Woody intenta salvar a sus amigos y hacerlos regresar con Andy antes de que se vaya a la universidad, pero las cosas se complican aún más cuando Buzz se daña durante un intento de fuga. Los juguetes al arreglar a Buzz, provocan que vuelva a creer que es un 'Guardián Espacial', para gran incomodidad de los otros juguetes.
Salir del cine con una sonrisa de satisfacción, se está convirtiendo ultimamente en tarea difícil. Las productoras insisten en suplir buenas historias con efectos especiales, 3D, parodias, "homenajes", remakes. Todo para ocultar lo que para mi es el problema actual del cine: buenas historias.