Cuộc phiêu lưu của Woody (Tom Hanks lồng tiếng) và Buzz Lightyear (Tim Allen) lại tiếp tục khi chủ nhân của chúng Andy (John Morris) đi tham dự trại hè và để mặc chúng ở nhà tự lo liệu. Buzz thì phát hiện ra anh ta là một trong những sản phẩm đồ chơi đầu tiên từng được sản xuất hàng loạt, còn Woody thì là hình tượng bước ra từ chương trình rối trên truyền hình rất nổi tiếng Woody’s Roundup Gang. Thật tệ là họ phát hiện ra điều đó khi Woody bị Al McWhiggin (Wayne Knight), một gã sưu tầm đồ chơi, bắt cóc vì anh chàng cao bồi đồ chơi này là vật có giá trị đối với kẻ xấu xa và tham lam như hắn.

Al McWhiggin có âm mưu bán lại Woody cho một bảo tàng đồ chơi của Nhật. Nhưng nhờ kế hoạch đó mà Woody có dịp gặp gỡ những nhân vật khác trong chương trình rối dành cho trẻ con. Đó là cô nàng gan dạ Jessie (Joan Cusack), Stinky Pete (Kelsey Grammer) và chú ngựa đáng tin cậy Bullseye. Woody phân vân giữa hai lựa chọn. Một là chứng kiến cậu chủ Andy lớn lên rồi rời bỏ mình và hai là sống một cuộc đời chán ngắt trong khung kính và được người ta hâm mộ ngắm nhìn mà không được cùng chơi. Còn Buzz và các cư dân đồ chơi khác như ông Potato Head (Don Rickles), Slinky Dog (Jim Vaey), Rex (Wallace Shawn) cùng Hamn (John Ratzenberger) lên đường giải cứu Woody, mang anh về với người chủ đích thực của anh trước khi Andy trở về nhà sau đợt trại hè.