Woody, der Cowboy aus Bonnies Spielzeugsammlung, und sein Freund Buzz Lightyear haben sich gemeinsam mit den anderen Spielsachen gut im Kinderzimmer ihrer neuen Besitzerin eingelebt. Als Bonnie aus einer Gabel und einem Löffel Forky bastelt und das neue Spielzeug sofort ins Herz schließt, wird es von der Gruppe herzlich aufgenommen. Forky selbst hält sich jedoch für Müll und versucht zu fliehen. Woody macht sich auf den Weg, um ihn zurückzubringen. Während eines Familienausflugs im Wohnmobil nimmt Woody eine unerwartete Abzweigung und trifft in einem Antiquitätengeschäft seine alte Freundin Bo Peep wieder. Doch damit nicht genug: Ein Freizeitpark wartet bereits und bringt das Leben der Spielsachen gehörig durcheinander.