Le jeune Andy ignore que dès qu'il sort de sa chambre, ses jouets mènent leur propre vie et que son préféré, le cow-boy Woody, est leur chef. Mais leur vie va se trouver bouleversée par l'arrivée de Buzz L'Éclair, un intrépide cosmonaute qui devient vite le jouet préféré d'Andy. Alors qu'il tente de se débarrasser de cet encombrant rival, Woody va entraîner tous ses amis dans une folle aventure et redécouvrir la valeur de l'amitié...