Woody, Buzz, dan mainan Andy lainnya lama tidak dimainkan. Dengan Andy pergi ke kampus, mereka menemukan bahwa mereka tidak sengaja tertinggal di penitipan anak yang kejam. Para mainan harus bersatu untuk melarikan diri dan kembali ke Andy.
Dunia Shrek berubah drastis setelah menandatangani kontrak dengan Rumpelstiltskin. Mampukah Donkey, Fiona, dan Puss in Boots membantunya memperbaiki keadaan?