青虫怪利用监视蔬菜精灵的办法偷窥到了很多蔬菜精灵们的秘密，在得意之下他大肆宣扬，放了个大喇叭对着蔬菜园，循环播放自己观察到的秘密嘲笑蔬菜精灵们，蔬菜精灵们很生气，觉得自己的隐私被侵犯了，大家决定主动出击去找青虫怪算账。没过几天，蔬菜精灵们造出了一个空中播放器，他们要以欺人之道还治欺人之身，收集了青虫怪的癖好和隐私在空中播放，而且还会随着导航向其它的青虫居住地飞行，让青虫怪也尝尝隐私被人侵犯的滋味。青虫怪即恼怒又无可奈何，只好躲在贪吃府不出门，蔬菜园又可以维持一段时间的平静了。
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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