Энди вырос и готовится отправиться в колледж, а его любимые игрушки оказываются перед неизвестным будущим. Из-за случайной ошибки они попадают в детский сад «Солнышко», который поначалу кажется настоящим раем для игрушек. Однако за яркими комнатами скрывается жёсткий порядок, установленный плюшевым медведем Лотсо. Когда ситуация выходит из-под контроля, Вуди и его друзьям предстоит объединиться, чтобы выбраться из опасного места и найти своё новое предназначение.