El vaquero Woody ha sido el juguete favorito de Andy hasta que aparece Buzz Lightyear, un héroe espacial dotado de todo tipo de avances tecnológicos.

A pesar de no caerse bien, Woody y Buzz tendrán que aprender a dejar de lado sus diferencias cuando las circunstancias los alejan de Andy. Los dos se encuentran sumidos en una misión llena de aventuras, donde la única manera de sobrevivir será formando una incómoda alianza.