おもちゃにとっての“最高の幸せ”は、子どもたちとすごす楽しい時間。でも、それは永遠には続かない。子どもはやがて成長し、おもちゃを必要としなくなる日が来るから。

カウボーイ人形のウッディは、ご主人さまのアンディの一番のお気に入りだった。でも、アンディはもうすぐ大学に進学するためにこの家を出ていくことに…。そんなある日、ウッディたちは何かの手ちがいでサニーサイドと呼ばれる保育園に寄付（きふ）されてしまう。新しい家を得て、大喜びのバズ・ライトイヤーら仲間たち。でもそこは、おもちゃを大切にしない幼児たちが集まる、おもちゃにとっての地獄（じごく）だったのだ…。

アンディの家を目指して一人にげ出したウッディだったが、仲間たちに危険（きけん）が近づいていることを知る。果たしてウッディは仲間たちを助けられるのか？ そして、帰る場所をなくしたおもちゃたちを待ち受けていた、予想もできない＜運命＞とは…？