Andy a bien grandi. À la veille de son départ en vacances, Woody se déchire le bras et ne peut donc pas partir. Se considérant toujours comme le chef de cette communauté de jouets, il s'échappe de la maison pour sauver un autre jouet d'un vide-grenier. Hélas, il est kidnappé par un collectionneur sans scrupules qui cherche à réunir l'ensemble des jouets de la série « Western Woody », dont il est le héros. Chez ce collectionneur, Woody va donc faire connaissance avec l'énergique Jessie, ainsi que Papi Pépite, le râleur de la bande et le cheval Pil Poil. Pendant que Woody découvre son glorieux passé de héros, Buzz et ses amis les jouets, paniqués, s'organisent pour venir à sa rescousse.