皮博迪（泰·布利尔 Ty Burrell 配音）是一条与众不同的小狗，它拥有绝伦无比的高智商，因此注定拥有迥异于同类的“狗生”。它持有哈佛学位，成功开发了新能源，圆满解决地缘政治，还创立了属于自己的公司。皮博迪偶然机缘下收养了和它有着类似经历的人类小孤儿舍曼（麦克斯·查尔斯 Max Charles 配音），它如同慈父一般悉心教育着他的儿子，并利用自己开发的时光机带舍曼回到未来每一个重要时刻，亲身经历书本上枯燥的历史事件。转眼舍曼到了上学的年龄，他丰富的历史知识得到老师表扬，却也引来高傲的小姑娘佩妮·彼得森
自从与小主人安迪告别后，胡迪（汤姆·汉克斯 Tom Hanks 配音）和他的伙伴们在小女孩邦妮家安顿下来，不仅成为了邦妮（玛德琳·麦格劳 Madeleine McGraw 配音）的心爱之物，还结识了一批新伙伴。转眼之间，邦妮也要进入幼儿园啦，她用灵巧的小手把一个餐叉做成了玩具带了回来，并且热爱有加。胡迪虽然稍感失落，却还能欣然接受。只不过叉叉（托尼·海尔 Tony Hale 配音）似乎认定自己只是垃圾，一次次逃走跳进垃圾桶里，这可给胡迪找了不少麻烦。不久，邦妮一家外出旅行。叉叉故技重施，想方设法逃走，结果
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
