Andy elszakítja egyik kedvenc játékát, Woodyt, miközben játszik vele. Woody a polcra kerül, ahol rátalál egy másik elromlott játékra, Reki pingvinre, s az a félelme támad, hogy Andy nemsokára megválik tőle. Mikor Reki a kirakodóvásárba kerül, Woody megpróbálja megmenteni, s bár mentőakciója sikerrel jár, ő maga a kiselejtezett tárgyak között köt ki, ahol Al McWhiggin, egy megszállott játékgyűjtő és az Al játékfarmja nevű játékbolt tulajdonosa ellopja őt. Woody Al lakásába kerül, ahol megismerkedik Jesse-vel, a hozzá hasonló cowgirllel, megbízható lovával, Szemenaggyal és az Aranyásóval, egy eladatlan játékkal, aki még mindig eredeti dobozában tengődik. Ráébresztik Woodyt, hogy ő volt a sztárja egy elfeledett, gyereknek szóló tévéműsornak, a „Woody Seriff”-nek. Most, hogy Al megszerezte a Woody-babát, teljes a kollekció, és az a terve, hogy eladja a játékokat egy japán múzeumnak. Woody eleinte ragaszkodik hozzá, hogy visszatérjen Andyhez, ám Jesse felfedi előtte, hogyan felejtette el és hagyta végül magára őt gazdája, mikor felnőtt, és az Aranyásó figyelmezteti Woodyt, hogy reá is ez a sors vár, ahogy Andy öregszik. Woody beleegyezik, hogy a csapattal tart a múzeumba.

Buzz és társai Woody után kutatnak Al játékfarmján, ahol Buzz összetűzésbe keveredik egy másik Buzz Lightyear bábuval (aki, ahogy Buzz is az első részben, nincs tudatában annak, hogy játék), s az új Buzz indul tovább a többi játékkal Al lakásába, azt gondolván, hogy nemezise, Zurg császár csatlósa tartja fogva a Woody nevű illetőt. Az igazi Buzz kiszabadul és követi a csapatot a lakásba. Mikor odaérnek, Woody elmondja nekik, nem akarja, hogy megmentsék, és Japánba megy új barátaival, mivel ő most már egy gyűjtemény darabja. Buzz emlékezteti rá, hogy ő egy játékszer, méghozzá egy szerető gyermek játékszere (hasonlóan ahhoz, ahogy Woody próbálta őt ráébreszteti a valóságra az első részben). Woody, szó szerint és képletesen, a hátát fordítja Buzz felé, így Buzz és csapata nélküle távozik. Woodynak azonban egy hirtelen ötlete támad, s meghívja a „Seriff”-csapatot, hogy tartsanak vele haza, Andyhez. Jesse és Szemenagy beleegyezik, ám az Aranyásó elzárja a kiutat, mondván, a múzeum maradt az egyetlen esélye a megvalósulásra, s nem hagyja, hogy Woody tönkretegye ezt.

Al a reptérre viszi a játékokat, ahol Buzznak és csapatának sikerül kiszabadítania Woody-t és Szemenagyot a bőröndből, az Aranyásót pedig egy kislány hátizsákjára száműzik, ahol egy összepingált arcú Barbie baba közli vele, hogy gazdája „igazi művész”. Jesse bajba kerül, nem sikerül kijutnia a bőröndből, így Woody és Buzz Szemenagyon lovagolva a megmentésére indul. Woody feljut a gépre és megtalálja a csomagok között Jesse-t, ám mikor már épp indulnának, az ajtó bezárul és a repülő a kifutópálya felé fordul. Woody ráakad egy másik kiútra, ami a futóműhöz vezet. Igazi „Woody Seriff”-stílusban, Woody felhúzóját használva a két játék leugrik, egyenesen a Szemenagyon érkező Buzz mellé, épp mielőtt a gép felszáll. Jesse hősnek kiáltja ki Woodyt, mondván, ez tényleg méltó befejezése volt a „Woody Seriff”-nek, aminek az utolsó része sohasem készült el. Buzz is gratulál Woodynak teljesítményéért. A küldetés teljesítve, a játékok végre hazatérhetnek.

Otthon Jesse-t és Szemenagyot befogadják Andy játékai és persze maga Andy is, a megjavított Reki pedig dalra fakad. Buzz megkérdezi Woodyt, aggódik-e még amiatt, hogy Andy elfelejti őt. Woody válasza, hogy már egyáltalán nem, s hogyha mindennek vége, mindig ott lesz mellette barátja, Buzz, a végtelenben és tovább.

wikiped.