שתי בובות - הקאובוי וודי, הצעצוע האהוב על הילד אנדי; ומגן החלל באז שנות אור, הצעצוע החדש והמשוכלל שמשוכנע שהוא אכן לוחם חלל נועז - מתחרים על ליבו של הילד אנדי, אך כשהם נופלים בטעות לידיו של ילד מרושע, עליהם לאחד כוחות, להתגבר על משקעי העבר ולצאת להרפתקה של חייהם כדי למצוא את הדרך הביתה.
אנדי יוצא למחנה בוקרים ומשאיר את וודי האהוב בבית. אספן צעצועים אובססיבי הרוצה למכור את בובת וודי הנדירה למיליונר יפני חוטף את וודי. שאר הצעצועים יוצאים למבצע חילוץ, ואילו וודי מתיידד עם צעצועים השייכים לאותה סדרת ייצור כמוהו, ודווקא מתפתה להצטרף אל המסע ליפן.
סרט פורץ דרך המשלב בין אנימציה לצילום רגיל, מגולל את סיפורו של אדי וליאנט, בלש פרטי שמאס בעולם המצוירים עליו פעם הגן, לאחר שאחיו נרצח בידי דמות מצוירת. כאשר מפיק חשוב נרצח והחשד נופל על רוג'ר הארנב, אדי מתחיל לחקור את הפרשיה בעל כורחו ונכנס שנית לעולם המוזר של המצוירים ממנו ניסה להימנע כל השנים.
כאשר מטאור קסום מתרסק בעיר ההרפתקאות, הוא נותן ליחידת החילוץ של הכלבלבים כוחות על, והופך אותם לכלבי על! עבור סקיי, החברה הקטנה ביותר בצוות, הכוחות החדשים הם התגשמות חלום. אך דברים לוקחים תפנית לא צפויה לרעה כאשר נבל העל המדינגר בורח מהכלא ומאחד כוחות יחד עם מדען משוגע על מנת לגנוב את הכוחות של הכלבלבים לעצמם. בעוד גורל העיר מוטל בספק, כלבלבי העל יהיו חייבם לעצור את הנבלים לפני שיהיה מאוחר מידי, וסקיי תצטרך ללמוד שגם הכלבלב הקטן ביותר יכול לעשות שינוי עצום.
סמל המין, אוסטין פאוורס דוהר בשלישית ב-3 תפקידים. לבלש הכל יכול, אוסטין פאוורס (מייק מאיירס - פעם ראשונה), מחכה הפעם משימה משולשת מול שלושה אויבים. דר' רוע (מייק מאיירס - פעם שנייה) ומי מי, בורחים מהכלא. השניים מתחברים לנבל חדש, גולדממבר (מייק מאיירס - פעם שלישית), כשהמטרה היא לחטוף את אביו של פאוורס בגילומו של מייקל קיין. לצופי הסרט מצפה הפתעה כששחקנים מפורסמים מופיעים בתפקידים קצרים מאד - טום קרוז, גווינית' פאלטרו, קווין ספייסי, דני דה ויטו, בריטני ספירס ו...