Portland Oregon’da bekâr annesi Patty ile yaşayan Timmy Failure 11 yaşında macera sever bir çocuktur. Küçük Timmy karşısına çıkan sorunları çözen ve kayıpları bularak dedektiflik yapmaktadır. Bu işi yaparken ortağı kutup ayısı Total ile şehirde vaka aramak ve şehirdeki Rusların hareketlerini gizli gizli izlemektedir. Küçük bir arkadaş grubu olan Timmy’nin baş düşmanı olarak gördüğü biri de vardır. Molly Moskins’yi düşmanı bilen Timmy onun bundan habersiz olduğunun farkında değildir. Molly onu daha çok arkadaşı olarak görmektedir.

Woody, Buzz ve tüm arkadaşları geri döndü. Sahipleri Andy, üniversiteye gitmek için hazırlandığında, sadık oyuncakları kendilerini bir çocuk kreşinde bulurlar. Burada hırçın, çocuklar ile karşı karşıya kalırlar. Dolayısıyla, hepsi bir arada ve birlikte hareket etmek zorundadırlar. Bu macerada Barbie'nin erkek versiyonu Ken, tiyatrocu bir kirpi olan Bay Dikenpantolon ve pembe, çilek kokulu bir ayıcık olan Kucaklamacık Ayı da onlara katılır. Ancak, kaçışları için plan yaparken, çocuk kreşinin daha fazla gizemini ve heyecanını keşfetmeye başlarlar. Kreşteki diğer oyuncaklar arasında yeni dostluklar kurarlar ve sıradışı maceralara atılırlar.

Woody ve Buzz kaybolurlar. Andy'nin taşınmadan önce ona geri dönmeleri gerekmektedir. Ancak, oyuncak katili olan Sid Phillips'i aşmaları gerekecektir. Woody ve Buzz, maceralı bir yolculuğa çıkarlar. Yolda, farklı oyuncak karakterleriyle tanışır ve bu karakterlerin kendilerini kabul etmelerini sağlamak için çeşitli zorluklarla karşılaşırlar. Aynı zamanda, Andy'yi bulabilmek için birlikte çalışmak zorundadırlar, çünkü gerçekten de sadece birlikte hareket ederek başarılı olabilirler. Zorlu bir yolculukta, Woody ve Buzz, birbirlerine saygı duymayı ve arkadaş olmayı öğrenirler. Bu, onları Andy'nin kalbine geri dönmek için gerekli olan güçlü bir takım yapar.