Cowboy Puppe Woody und Raumfahrerfigur Buzz Lightyear, einst Rivalen im Kinderzimmer von Andy, sind nun beide die Lieblingsspielzeuge des Jungen. Woody freut sich auf das Wochenende, denn da findet das Cowboy-Camp statt, die einzige Zeit im Jahr, wo er ganz alleine mit Andy zusammen ist. Doch da reist beim Spielen ein Stück von Woodys Arm ab. Kaputt will Andy ihn nicht mitnehmen und er wird auf das Regal gelegt. Woody ist am Boden und fühlt sich ausrangiert. Er findet auf dem Regal außerdem den Quietschpinguin Wheezy, der dort vergessen wurde. Andys Mutter kommt und sammelt Wheezy für den Flohmarkt ein. Woody startet eine Rettungsaktion, die auch gelingt, doch dummerweise geht er dabei auf dem Flohmarkt verloren. Ein fetter Typ namens Big Al will Woody kaufen und als Andys Mutter ablehnt, klaut Al Woody kurzerhand. Buzz macht sich zusammen mit Slinky dem Hund, Rex dem Saurier, Specky dem Sparschwein und Charlie Naseweis der Spielzeugkartoffelfigur auf Woody zu retten. Im Fernsehen erkennen sie Al als Inhaber eines Spielzeugladens wieder. Sie starten eine abenteuerliche Reise quer durch die Stadt. In Als Wohnung trifft Woody die Cowboypuppe Jessie, ihr Stoffpferd Bully und Goldgräberfigur Pete. Er erfährt, dass er vor langer Zeit zusammen mit diesen Spielzeugen eine Serie hatte, die äußerst beliebt war. Mittlerweile ist er ein Sammlerobjekt und Al will die Truppe an ein Museum in Japan verkaufen. Woody will natürlich nicht, was Jessie fertig macht, da sie ohne Woody wieder in eine dunkle Kiste gepackt werden. Pete redet Woody ein, dass Andy nicht ewig mit ihm spielen wird und er im Museum auf Ewig bewundert werden wird. Woody ändert seine Meinung. Doch da tauchen Buzz und seine Freunde auf, um ihn zu retten. Woody ist klar, dass Andy ihn braucht. Er überredet Jessie und Bully mit ihm zu gehen, da Andy auch die beiden lieb haben wird. Doch Pete macht ihnen einen Strich durch die Rechnung und die Cowboygruppe wird zum Flughafen gebracht. Buzz und die anderen dringen in den Gepäckraum ein. Sie überwältigen Pete, der bei einer Barbie-Sammlerin landet. Als Andy nach Hause kommt, ist Woodys Arm wieder angenäht. Noch glücklicher ist er, als er seine neuen Figuren Jessie und Bully entdeckt. Diese sind begeistert von ihrem neuen Zuhause und Buzz ist besonders von Jessie sehr angetan.
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