Andy förbereder sig för att ge sig av till college och Buzz, Woody och de andra leksakerna är oroliga över sin framtid. ”Toy Story 3” är ett nytt äventyr där leksakerna hamnar på ett dagis fullt med småbarn som längtat efter nya leksaker att sätta sina kletiga små fingrar i. Medan de andra leksakerna kämpar för sina liv möter Barbie plastiga Ken (ja, den Ken).