在渺远神秘的银河系中，有一个由各种智慧生命体组成的最高组织，名为“宇宙联邦议会”。这个议会的中心位于银河系边缘的五行星。五行星的居民不仅在外貌上与众不同，他们的文明程度和科技能力也令其他星球的生物难以企及。五行星的居民凭借对宇宙基本法则的深刻理解，灵活运用“五行”原理，使他们在宇宙中显得极为强大，可以说是超级宇宙人。通过这种高度发达的科技与哲理，他们掌握着宇宙的许多秘密。 作为宇宙联邦议会中具有悠久历史和巨大影响力的星球，在最近的一次议会上，五行星获得了宇宙联邦议会下属的“恒星发展指导审议会”的重大批准。他们通过了一项重要的议案——《加速开发被其他生物支配的星球》。这个决定标志着五行星的居民将开始积极介入其他星球的事务，以达到他们的目的。而他们的下一个目标直指地球。五行星居民计划利用他们的先进科技和智慧，以某种方式逐渐操纵人类的思想与行为，试图引导地球向五行星的文明模式发展。这个过程充满了复杂的未知因素，也将为地球的未来带来深远的影响。人类在这一过程中将面临前所未有的挑战与机遇，整个宇宙的格局也因此可能发生巨大的转变。
小林（田村睦心 配音）是一位非常平凡的程序员，在一次偶然之中救了一条名叫托尔（桑原由气 配音）的龙，为了报答小林的救命之恩，托尔化身成为了女仆的样子来到了小林家中，就这样，小林和龙女仆的同居生活就此拉开序幕。 古灵精怪我行我素的康娜卡姆依（长绳麻理亚 配音）、对人类有着非常深的成见，但似乎不太聪明的样子的艾露玛（高田忧希 配音）、心思细腻温柔又稳重的大姐姐露科亚（高桥未奈美 配音）、痛恨着人类，但又无法自持的被人类所发明出来的游戏所吸引的法夫纳（小野大辅 配音），自托尔之后，小林的身边接二连三的出现了这些性格迥异的龙族们。
距上一次的冒险已经过去11个年头，转眼间安迪（约翰·莫里斯 John Morris 配音）变成了17岁的阳光男孩。这年夏天，安迪即将开始大学生活，他必须将自己的房间收拾整齐留给妹妹。此前，伍迪（汤姆·汉克斯 Tom Hanks 配音）与巴斯光年（蒂姆·艾伦 Tim Allen 配音）等玩具一直期待安迪再和他们玩耍，但是随着岁月的流逝，他们被冷落在箱子里很久了。安迪十分珍惜这些童年的玩伴，于是准备将他们收在阁楼。谁曾想，妈妈却把玩具们当作废物扔到街道上。玩具们误解了安迪，于是愤然出走，宁可被捐赠到阳光之家幼儿园。 伍迪尽力劝解大家，却收效甚微，只得独自黯然离开。巴斯光年他们原本以为将重新回到往昔的快乐时光，不料却陷入一场阴谋之中……
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