在一个风雨交加的夜晚，邦妮（艾米丽·哈恩 Emily Hahn 配音）跟随妈妈行驶在漫长的公路上。后备箱内，邦妮的宝贝玩具牛仔胡迪（汤姆·汉克斯 Tom Hanks 配音）、巴斯光年（蒂姆·艾伦 Tim Allen 配音）、杰西（琼·库萨克 Joan Cusack 配音）等围坐在一起看恐怖电影打发无聊时光。突然，汽车意外爆胎，邦妮母女只得在一家名为“好梦”（SleepWell）的汽车旅馆歇脚，等待第二天救援车的到来。夜深人静，玩具们纷纷外出探险，可当他们再聚拢一起的时候，却发现蛋头先生不见了踪影。胡迪他们分头寻找，然而在这一过程中，伙伴们一个个离奇消失。 　　恐怖片的情节变成了现实，而有着幽闭恐惧症的杰西不知不觉肩负起营救伙伴们的重任……

阳光明媚的一天，家中再次发生大混战，汤姆和杰瑞这对冤家你追我赶，飙完汽车开飞机，从屋内达到园子，甚至连睡觉的斯派克也加入战争。在这三个麻烦制造者的联合努力下，房子被夷为平地，满目疮痍。女主人气得将汤姆和杰瑞赶了出去，就在此时，他们看到一则消息。好莱坞制作人策划了一场飙车大赛，胜利者将获得一栋超豪华的别墅。两个家伙大喜过望，遂从废品场找来零件，东拼西凑做成了自己的赛车。 　　大赛如约举行，参赛者来自四面八方，各怀绝技，从美国到墨西哥，从北美洲到亚马逊丛林，从天空到海洋，超级紧张刺激的十项全能比赛吸引了所有人的眼球……

又是一年圣诞节到来，邦妮在摆放着圣诞树的房间里和伙伴们玩耍，玩具们乐得和小主人玩耍，但是三角龙崔茜（克里斯汀·沙尔 Kristen Schaal 配音）似乎对自己不被当作恐龙看待多有不满。少顷，妈妈喊邦妮一起去梅森家过节，邦妮匆匆将伍迪、巴斯光年、雷克斯、崔茜以及新来的天使Kitty猫塞入包中后出发。到了梅森家，邦妮惊讶地发现这个男孩正沉湎于电子游戏中，稍作迟疑后，她便将书包丢到了梅森的玩具房。伍迪他们爬了出来，发现这里仿佛是失落了已久的玩具世界。未过多久，他们进入了一个全部由恐龙战士组成的王国。以恐龙将军（凯文·麦克基德 Kevin McKidd 配音）为首的战士们脑子里只有战斗和侵略，似乎忘记了作为玩具的使命。

九岁男孩奥斯卡·史埃尔的父亲在911事故中丧生，在他幼小的内心中留下了阴影。无意间奥斯卡发现了一封写着“布莱克”的信封和一把钥匙。奥斯卡认为这是父亲给他留下的寻找线索，钥匙背后一定隐藏着什么秘密。奥斯卡把这一秘密告诉了不会说话的老爷爷。此后的每个周末，奥斯卡开始在五个城区里寻找姓“布莱克”的人。父亲生前跟奥斯卡一起规划了寻找第六城区的“侦查探险”游戏，告诉奥斯卡：不要停止寻找。本片根据作家乔纳森·萨佛兰·福尔的小说改编。

瑜伽熊（丹·艾克罗伊德 Dan Aykroyd 配音）和波波熊（贾斯汀·汀布莱克 Justin Timberlake 配音）是杰利石公园的人气动物，在风景怡人的杰利石公园里与众多动物小伙伴们一起生活，并为公园效力。然而时光荏苒，如今的杰利石公园正面临游客锐减的问题，与此同时，贪婪的布朗市长为了筹集资金填补赤字和为己所用，竟决定关闭杰利石公园，并出售土地。面对市长的阴谋和伙伴们的生存问题，瑜伽熊和波波熊决定联合起善良的瑞秋（安娜·法瑞丝 Anna Faris 配音），一同齐心协力，拯救公园。他们开始想尽办法吸引游客，恢复业绩，然而，事情却并非预想中那么简单…… 　　本片改编自1961年同名动画连续剧。