Han enderrocat l'antiga casa d'en Clow Reed per construir-hi un nou parc d'atraccions a Tomoeda. No obstant això, als fonaments de la casa hi havia segellada una carta de Clow de la qual ningú sap res. És una carta tan poderosa que no l'han feta servir mai, ni tan sols en Clow.

Les joguines d'Andy, un nen de sis anys, temen que hagi arribat la seva hora i que un nou regal d'aniversari els substitueixi al cor del propietari. Woody, un vaquer que ha estat fins ara la joguina favorita d'Andy, intenta tranquil·litzar-los fins que apareix Buzz Lightyear, un heroi espacial dotat de tota mena d'avenços tecnològics. Woody és relegat a un segon pla., però la seva constant rivalitat es transformarà en una gran amistat quan tots dos es perden a la ciutat sense saber com tornar a casa.

El fet de créixer pot ser un camí difícil, i no és una excepció per a Riley, que es veu desarrelada de la seva vida al mig-oest quan el seu pare comença una nova feina a San Francisco. Les emocions de Riley (alegria, por, ira, fàstic i tristesa) viuen al centre de control dins de la ment de Riley, on l'ajuden a assessorar-la en la vida quotidiana i intenta mantenir les coses positives, però les emocions entren en conflicte sobre la millor manera de portar-ho a terme.