Woody, Buzz y toda la pandilla de juguetes viven un momento de incertidumbre debido a la marcha de Andy a la universidad. Pero, cuando debido a un malentendido, se encuentren en un lugar desconocido, comprenderán que la aventura no ha hecho más que empezar. Están en la guardería de Sunnyside, rodeados de otros juguetes y de niños con una curiosidad insaciable. El grupo de amigos tendrá que preparar un plan de huida, y llevarlo a cabo con éxito. Entre las nuevas caras estarán Ken, el inseparable compañero de Barbie, el erizo Púas, y Lotso, el osito rosa con olor a fresa.
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