เมื่อเหล่าของเล่นต้องเผชิญหน้ากับการเปลี่ยนแปลงไปของโลกใบเดิม เทคโนโลยีได้คืบคลานเข้ามาเป็นอีกหนึ่งปัจจัยในชีวิตของมนุษย์ วู้ดดี้, บัซ ไลต์เยียร์, เจสซี และผองเพื่อน ต้องพบกับอีกบททดสอบที่ท้าทายครั้งสำคัญ การปรากฏตัวของ ลิลลี่แพด อุปกรณ์แท็บเล็ตยอดนิยมในหมู่เด็ก ๆ ที่ปล่อยออกมาตัวล่าสุด กับระดับปัญญาประดิษฐ์ที่ต่อเติมแนวคิดการเติบโตและเข้าสังคมให้กับบอนนี่ เด็กหญิงตัวน้อย ที่เริ่มผละตัวเลิกของเล่นเดิม ๆ หันไปหยิบจับและจ้องหน้าจอเทคโนโลยี เป็นสถานการณ์ที่ชาวของเล่นไม่สามารถยอมให้เกิดขึ้นได้