Сюжет начинается с того, что Энди, уже повзрослевший, едет в летний лагерь, оставляя свои игрушки одних дома. Вуди, лидер группы и любимая ковбойская кукла юноши, находится в беде, когда его случайно повреждают, а затем крадет коллекционер Ал Маквиггин, владелец игрового магазина. Мужчина похищает ковбоя с намерением продать его в японский музей игрушек как часть редкой коллекционной серии "Дикий Запад", включающей других персонажей из его сериала.
Наш герой оказывается в компании этих друзей и начинает понимать, что имеет историческую значимость для фанатов. А его старые друзья — Базз Лайтер, Мистер Картофельная голова, Рекс, Хэмм и Слинки — отправляются на героическую спасательную миссию, чтобы вернуть ковбоя домой.
Во время своего пребывания у похитителя, телегерой узнает о происхождении своей серии и сталкивается с новым искушением: остаться в музее, быть обожаемым и сохранённым навсегда или вернуться к Энди и его тем временем рискованной, но наполненной любовью жизни в качестве игрушечной вещи. Он также видит боль и разочарование Джесси, которая когда-то тоже была любимой куклой, а затем стала забыта и брошена своим владельцем.