Bien que Woody soit son préféré, le jeune Andy aime s'amuser avec tous ses jouets. Ce qu'il ne sait pas, c'est que lorsque personne ne regarde, Monsieur Patate, Rex et les autres s'animent soudainement et c'est une toute autre vie qui prend forme dans sa chambre ! Le jour de l'anniversaire du petit garçon, c'est l'ébullition parmi les jouets : Buzz l'éclair, le nouveau jouet d'Andy, devient le centre de toutes les attentions. Que vont devenir Woody et ses amis ? C'est pour eux le début d'une grande aventure ... Vers l'infini et au-delà !