In Toy Story 3 keren Woody, Buzz Lightyear en de rest van de Toy Story bende terug voor een gloednieuw avontuur, samen met een paar nieuwe gezichten waaronder Barbie's wederhelft Ken, een toneelspelende egel genaamd Mr. Prikkels en een naar aardbeien geurende beer die Lotso Knuffelbeer heet. Wanneer Andy zich voorbereidt om te gaan studeren, vragen Woody, Buzz, Jessie en de rest van Andy's trouwe speelgoed zich af wat er met hun zal gebeuren. Maar wanneer bij het kinderdagverblijf Sunnyside Daycare terechtkomen, ontmoeten ze een hoop nieuw speelgoed en komen er al snel achter dat hen een wild nieuw avontuur te wachten staat.