Woody bär på en hemlighet som inte ens han själv känner till: han är en riktigt värdefull samlarleksak och det finns inte många exemplar kvar i hela världen! Så när en samvetslös lek-sakshandlare stjäl Woody drar ett nytt och helvilt äventyr igång för Buzz Lightyear, Rex, Hamm och alla dom andra leksakerna. Nu gäller det att rädda Woody till varje pris! Spåren leder till en leksaksaffär där Woody hamnat i sällskap med några andra värdefulla leksaker; cowboytjejen Jessie, hästen Bullseye och Guldgrävarn – hans riktiga familj! Men leksakshandlaren har inga planer på att leka med dem. Han tänker sälja dem dyrt till ett museum på andra sidan jorden… Häng med världens roligaste leksaker i räddningen av Woody – ett helvilt äventyr som får alla andra leksaker att blekna!