카우보이 인형 우디는 꼬마 주인인 앤디의 가장 사랑받는 장난감이다. 그러나 어느날 버즈라는 새로운 장난감이 등장한다. 버즈는 최신형 장난감으로 레이저 빔 등의 첨단장비를 갖추고 있으나, 버즈는 자신이 장난감임을 인식하지 못하고 자신이 우주에서 온 전사이며 자신이 갖춘 장비로 하늘을 날 수 있다고 믿고 있다. 버즈의 허상을 상처받지 않고 인식시켜 주려는 우디와 친구들. 그러나 뜻밖의 사고가 일어난다. 옆집 개에게 버즈가 납치당하고 이런 버즈를 구하기 위해 우디와 친구들은 구조대를 조직해 버즈를 구하러 가는데...
앤디와 작별한 우디는 새로운 주인 보니와의 생활에 적응 중이다. 보니는 처음 간 유치원에서 불안한 마음을 달래고자 포크를 가지고 새 장난감 포키를 만든다. 쓰레기에서 장난감으로 거듭난 포키는 자꾸 쓰레기통으로 도망치려 하지만 우디는 보니를 위해 포키를 돌봐주기로 한다. 어느 날 가족여행으로 함께 떠난 놀이공원에서 포키가 납치되고, 포키를 구하기 위한 모험을 하던 중 우디는 우연히 오래 전 헤어진 친구 보핍을 만난다. 우디는 주인 없이 자유로운 삶을 살고 있는 보핍을 보며 마음이 흔들리기 시작하는데...
앤디가 카우보이 캠프에 간 동안 앤디의 어머니는 벼룩 시장을 열고 앤디의 장난감 중 위지가 팔려가게 될 운명이 되자 우디가 위지를 구하러 간다. 그러나 우디는 토이 수집가 알에게 유괴당한다. 우디는 원래 제시와 스팅키와 한 세트로 셋이 모이면 일본의 토이 박물관에 갈 수 있다. 알은 우디를 새 것처럼 고쳐주고 제시와 스팅키는 우디와 함께 박물관으로 갈 것을 우디에게 요청한다. 앤디와 친구들을 생각하며 처음엔 거절했으나 우디는 그들과 함께 박물관으로 가기로 한다. 그러나 이 사실을 모르는 버즈와 토이 친구들은 구조대를 결성해 우디를 구하러 가는데...
모든 장난감들이 겪는 가장 슬픈 일은 바로 주인이 성장해 더이상 자신들과 놀아주지 않는 것. 우디와 버즈에게도 그 위기가 찾아온다. 앤디가 대학에 진학, 집을 떠나게 된 것. 헤어짐의 불안에 떨던 토이들은 앤디 엄마의 실수로 집을 나오게 되고 우여곡절 끝에 탁아소에 기증된다. 앤디가 자신들을 버렸다고 생각하는 장난감들. 게다가 어린이집의 아이들은 난폭하고 험한 데다가, 상상도 못했던 거대한 음모까지 숨겨져 있는 어린이집 장난감의 세계. 앤디가 여전히 자신들을 사랑한다는 사실을 알게 된 장난감들은 앤디 곁으로 돌아가기 위해 생애 가장 큰 모험을 결심하는데...
나, 버즈 라이트이어. 인류 구원에 필요한 자원을 감지하고 현재 수많은 과학자들과 미지의 행성으로 향하고 있다. 이번 미션은 인류의 역사를 새롭게 쓸 것이라 확신한다. 잘못된 신호였다. 이곳은 삭막하고 거대한 외계 생물만이 살고 있는 폐허의 땅이다. 나의 실수로 모두가 이곳에 고립되고 말았다. 모두를 구하기 위해서 모든 것을 제자리에 돌려 놔야 한다. 실수를 바로잡기 위한 탈출 미션을 위해 1년의 준비를 마쳤다. 어쩌다 한 팀이 된 정예 부대와 이 미션을 수행할 예정이다. 우주를 집어삼킬 저그 황제와 대규모 로봇 군사의 위협이 계속되지만 나는 절대 포기할 수 없다. 그런데... 여긴 또 어디지? 시간 속에 갇힌 건가?
크리스마스에 보니를 따라 메이슨의 집으로 가게 된 우디와 버즈 그리고 토이 친구들. 대저택에서 사는 메이슨은 크리스마스에 메트로폴리스 공룡세트와 게임기를 선물로 받지만, 게임기에 정신이 팔려 장난감들에게는 관심도 없다. 메이슨의 장난감 속에서 우디와 버즈 그리고 토이 친구들은 자신들이 장난감임을 인식하지 못하는 렙틸러스 막시무스와 공룡들을 만나게 되고 원하지 않는 전투 배틀에 참여하게 된다. 한편, 자신이 장난감이란 사실을 알고 있지만 그 사실을 모르는 다른 공룡들을 속이며 메트로 폴리스를 지배하고 있는 악당 클레릭은 공룡들에게 자신의 비밀을 밝히려는 우디와 버즈 그리고 렉스를 제거하려고 하는데...
장난감들의 주인 보니가 하와이로 가족여행을 떠난 사이, 장난감들은 모처럼 자유시간을 만끽한다. 문제는 로맨틱한 여행을 꿈꿨던 켄과 바비가 보니를 따라 하와이로 가고 싶어 책가방에 숨어든 것. 그런데 누가 여행을 가면서 책가방을 들고 갈까? 엄청난 착각으로 인해 원대한 계획이 틀어지고, 켄은 실의에 빠진다.
버즈의 패스트 푸드 레스토랑 미니 변형은 실제 버즈와 장소를 강제로 전환하며 친구들은 불쾌한 사기꾼을 상대해야합니다.
토이 스토리 4 쿠키영상
보니와 보니 엄마는 할머니 집에 가기 위해 트렁크 안에 보니의 장난감과 짐을 싣고 떠난다. 장난감들은 트렁크 안에서 공포 영화를 감상한다. 그런데 중간에 바퀴의 바람이 빠지고 만다. 보니 엄마는 길가에 있는 모텔에서 하루를 묵기로 한다. 보니와 보니 엄마가 잠든 걸 확인한 장난감들은 모텔에 뭐가 있는지 확인하기로 한다. 그러자 자꾸만 프리클팬츠가 공포 영화 얘기를 꺼내 장난감들을 겁을 준다. 그런데 이상하게도 프리클팬츠의 얘기처럼 장난감들이 하나씩 없어지기 시작한다.
