Andy ma teraz 17 lat i jest gotowy do pójścia do college'u, pozostawiając Woody'ego, Buzza, Jessie i resztę gangu zabawek, by zastanawiali się nad swoją niepewną przyszłością. Kiedy zabawki zostają przypadkowo przekazane do ośrodka Sunnyside Daycare, początkowo cieszą się, że można się nimi ponownie bawić, ale ich entuzjazm szybko ustępuje miejsca przerażeniu, gdy odkrywają prawdziwą naturę placówki pod rządami zwodniczo witającego „Lotso”. Niedźwiedź. Teraz wszystkie zabawki muszą połączyć się w jeden ostateczny, szalony plan, aby uciec z ich ograniczeń i wrócić do domu, do Andy'ego.