Космический рейнджер Баз Лайтер, ковбой Вуди и их верные друзья, среди которых собака Спиралька и тиранозавр Рекс, снова вместе и готовы к новым испытаниям. После того как Энди отправился в колледж, игрушки нашли новый дом у маленькой Бонни. В её первом школьном проекте она создаёт игрушку из мусора, которую называет Вилкинс. Это невинное творение становится катализатором событий, полных погонь, неожиданных встреч и даже романтики. Как изменит жизнь игрушек появление этого странного новичка?

Райли повзрослела и теперь её мозг готовится к реконструкции: на сцене появляются новые эмоции. Старая гвардия — Радость, Грусть, Гнев, Страх и Отвращение — сталкивается с появлением Тревожности, Зависти, Смущения и Скуки. Тем временем, Райли с подругами отправляется в хоккейный лагерь, где у неё появляется шанс попасть в школьную команду. Радость уверена в своих планах, но Тревожность не дремлет. Какое из чувств окажется правым, и что на самом деле движет Райли?