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.

היישר מהאגדות מגיעים הנער אלאדין והקוף שלו אבו, שנחלצים לעזרתה של הנסיכה יסמין שנלכדת בידי המכשף האכזר ג'אפר. כשהוא מקבל לידיו מנורה מאובקת חייו של אלאדין משתנים, כי ממנה פורץ לחופשי השד ג'יני שהיה כלוא בה אלפי שנים. השד המקסים והחצוף מעניק לנער שלוש משאלות ומכאן מתחיל מסע קסום ומשעשע.

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.

עלילת הסרט עוקבת סטנלי איפקיס, פקיד בנק טוב לב וחלש אופי שחייו משתנים לאחר שהוא מוצא מסכה ישנה ומסתורית, שכאשר הוא חובש אותה על פניו הוא זוכה לכוחות על-טבעיים. איפקיס מנסה לנצל כוחות אלה כדי להשיג כסף, כבוד ואת הבחורה בה חפץ - הזמרת טינה קרלייל, זוגתו של דוריאן טיירל, גנגסטר מקומי. עד מהרה הוא מוצא עצמו מטרה הן של המשטרה והן של אנשי הפשע המאורגן.