玩具總動員裡的玩具們，在第一集裡好不容易才大團圓，如今卻再次面臨被拆夥的危機。
話說，牛仔胡迪為了解救被清倉大拍賣的舊玩具，卻不幸被艾爾玩具店的老闆相中，偷偷被帶走。
艾爾認為胡迪是近代最具代表性的玩具，並打算將胡迪放置在頗富盛名的當代文化博物館內展覽。
艾爾預備將胡迪與其他與胡迪同組的玩具們運往文化博物館內展覽，其中包括老礦工、胡迪警長座騎以及女牛仔。
於是胡迪終於與失散已久的同伴們團圓。
在安弟家裡，巴斯光年與其他玩具正如火如荼的推演營救胡迪的大計。
巴斯光年率領「 蛋頭先生 」、「 抱抱龍 」及其他玩具出發前往艾爾玩具店，準備救出胡迪。
經過四處尋找，玩具們終於在艾爾家中找到胡迪，不料胡迪卻不願回家。
而巴斯又遇上死對頭「 札克大王 」。
玩具們該如何同時對付：艾爾、札克大王以及不想回家的胡迪呢？
伍迪開始猶豫是否真的要回去當一個平凡的玩具 ……。