앤디는 쓸모없는 물건을 팔기위해 장난감 몇 가지를 골라 앞뜰에 전시한다. 우디는 친구인 위지가 팔려가게 될 것이라는 걸 알고 위지를 구출하러 밖으로 나간다. 그러나 우디는 장난감 수집광인 알에게 발견되어 그의 집으로 가게 된다. 대형 장난감가게를 운영하고 있는 알은 오래전 방영됐던 TV프로그램인 ‘우디의 가축몰이’를 수집하고 있었다. 알은 희귀한 장난감이 된 카우보이 우디를 손에 넣자 일본에서 토이박물관을 여는 사업가에게 팔 계획을 세우고 있었다. 우디가 알에게 유괴당하는 모습을 본 버즈는 친구들과 함께 버즈를 구하러 간다. 위험천만한 도로와 차들 그리고 승강기 탈출 작전을 펼치며 알의 장난감 가게로 침입 하게 된다. 버즈는 장난감 가게에 있던 제시와 프로스펙터, 볼스아이를 보며 예전에 인기가 많던 시절을 떠올리며 친구들과 그들과 함께 살아가겠다고 다짐하고 버즈는 장난감 가게에 있던 신형버즈에게 감금되고 신형버즈는 자신이 버즈인 것처럼 행동하고 다녔다. 그리고 버즈와 적대관계인 Z대왕이 나타나 그들을 막고 있었다. 신형버즈는 Z대왕과 대결하지만 오히려 일행을 위험에 빠지게 하고 버즈는 탈출해 버즈가 있는 곳으로 갔다. 그러나 우디는 가출몰이 친구들과 도쿄로 가겠다고 한다. 장난감은 아이들에게 사랑받아야 한다는 버즈의 이야기를 듣고 우디는 다시 생각을 고친다. 그러나 항상 소외받던 프로스펙터가 우디를 붙잡고 우디는 결국 짐에 실려 비행장까지 가게 된다. 우디는 가까스로 탈출했지만 제시가 화물에 실려 가고 우디와 볼스아이는 힘을 합쳐 제시를 구해낸다.