《玩具总动员3》讲述了伍迪和他的玩具好友们在安迪长大离家后，被捐赠到幼儿园。但是他们发现这个幼儿园并不像想象中那么美好，而是充满着恶意的童话角色和残暴的小孩。伍迪和朋友们必须联合起来逃脱，并决定把自己送回安迪身边。经历了一系列刺激、感人又有趣的冒险后，伍迪等人最终成功回到了安迪身边，并与新加入的玩具朋友一起开始新生活。影片收官时，观众看见了一个成年的安迪将珍爱多年的玩具捐给 Bonnie 小女孩，并告别所有记忆深处最亲密、最值得信任也最值得我们喜欢、关注和保护的“老朋友”。