自从上集牛仔伍迪救回巴斯光年之后，他一直和其他玩具一起快乐的生活在小主人ccc。一次，小主人参加夏令营，伍迪因为旧而没被带去。留在家的伍迪被一个玩具收藏家发现了，认为他是近代最具代表性的玩具。于是将伍迪被偷了出来放在博物馆内展览。家里的玩具都很担心伍迪，因此巴斯光年自告奋勇去寻找伍迪，但当他们发现伍迪在展览馆时，伍迪却似乎不再愿意回去过那平凡的生活。