在一个充满阳光的小房间里，各种玩具都拥有自己的秘密生活。胡迪是这里的老大，但当他发现安迪即将离开家去上大学时，整个玩具家族的命运似乎发生了改变。巴斯光年与胡迪之间的矛盾逐渐显现，而杰西、蛋头先生和翠丝等伙伴们也各有心事。
一天晚上，当主人不在家时，玩具们展开了一场前所未有的冒险。他们意外地被一位调皮的小男孩带到了另一个陌生的家庭。在那里，他们不仅要适应新的环境，还要面对一群性格迥异的新玩具。在这场未知的旅程中，胡迪意识到团队合作的重要性，而巴斯光年则重新找回了自信。
最终，通过智慧与勇气，玩具们不仅成功回到了原来的小房间，还加深了彼此之间的友谊。这场冒险让他们明白，无论身处何地，真正的归属感来自于内心的坚定和对彼此的信任。从此以后，“玩具总动员”成为了所有玩具心中最珍贵的记忆。