Tudo começa quando Andy vai para o Acampamento de Caubóis, deixando seus brinquedos para trás. As coisas aceleram quando um obcecado colecionador de brinquedos, chamado Al McWhiggin, rapta Woody. No apartamento de Al, Woody descobre que ele é um objeto de coleção muito valioso de uma série de TV dos anos 1950 chamada Woody's Roundup, e encontra os outros brinquedos valiosos da série: Jessie, a vaqueira, Bala no Alvo, o cavalo e Pete Fedorento. Enquanto isso, Buzz Lightyear, o sr. Cabeça de Batata, o Cão, Rex e o Porquinho entram em ação para resgatar o amigo e evitar que ele acabe como uma peça de museu. Os brinquedos se metem em uma confusão atrás da outra na corrida para levar Woody para casa antes que Andy volte.