距离安迪长大已经过去十年，邦妮也上了高中，把玩具们遗忘在阁楼里。某日邦妮的母亲清理房间，将胡迪等人捐给了“复古玩具博物馆”。博物馆里全是老式玩具，由一只被遗弃的芭比领导。与此同时，市面上一款名为“Buddy”的AI玩具风靡全球，它能记住每个孩子的名字、喜好和情绪，主动和孩子聊天、玩游戏。老玩具们看着博物馆屏幕上循环播放的“Buddy”广告，第一次感到了彻底的绝望：以前他们被抛弃，是因为孩子长大了；而现在，孩子根本不会选择他们。胡迪决定带领大家逃出博物馆，不是找新主人，而是去寻找那个据说还保留着“木制玩具箱”的安迪家。
皮克斯又一次精准打击中年观众的泪腺。AI对传统玩具的取代隐喻深刻，但最狠的是那句台词：“孩子不需要我们了，但我们还需要孩子。”结局安迪打开旧木箱的瞬间，整个影厅都在哭。
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