داستان از آنجایی شروع می‌شود که طی حادثه‌ای شرور‌های دو جهان به نیروهای اهریمنی ملحق می‌شوند و اکنون دو تیم تایتان‌ها را در مقابل یک‌دیگر قرار می‌دهند. اما تایتان‌ها باید اختلافات خود را کنار بگذارند و با هم متحد شوند و در نبردی با تریگون ، شش‌ضلعی و بابانوئل آنها را شکست دهند و...

داستان این انیمیشن که ادامه قسمت های قبلی است، چند سال بعد از اینکه اندی اسباب بازی های خود را به بانی داد، اتفاق می افتد. هنگامی که بانی در "کارگاه هنر و مهارت" یک اسباب بازی جدید به نام فورکی می سازد، وودی، باز و مابقی اسباب بازی ها با مشکل جدیدی روبرو می شوند. فورکی با یک بحران وجودی مواجه شده و درک درستی از اسباب بازی بودن ندارد. به همین خاطر، بقیه به او کمک می کنند تا یاد بگیرد چگونه یک اسباب بازی باشد. اما هنگامی که بانی و خانواده اش راهی یک سفر جاده ای می شوند، فورکی فرار می کند و وودی تلاش می کند که او را نجات دهد. این موضوع باعث می شود که وودی و فورکی در نزدیکی یک شهر کوچک از بقیه اسباب بازی ها جدا شوند. همزمان با اینکه باز و دیگر اسباب بازی ها تلاش می کنند که وودی و فورکی را پیدا کنند، وودی و فورکی در مغازه عتیقه فروشی این شهر کوچک با بو پیپ برخورد می کند. طولی نمی کشد که بو پیپ چشم انداز جدیدی را در مورد واقعیت اسباب بازی بودن به وودی می دهد...

داستان فیلم در یک شهر دوست داشتنی به نام "آگلی ویل" اتفاق می افتد که عروسک های زشت در آن زندگی می کنند. آگلی ویل جایی است که هر چه افراد غیر عادی تر باشند، مشهورتر هستند و خاص تر به نظر می رسند. همه چیز به صورت عادی پیش می رود تا اینکه عروسکی به نام موکسی و دوستانش تصمیم می گیرند که به سمت دیگر کوهی که در نزدیکی شهر آن ها قرار دارد، سفر کنند. آن ها شهری به نام پرفکشن را پیدا می کنند. پرفکشن جایی است که عروسک های معمولی قبل از ورود به دنیای واقعی در آن آموزش می بینند. عروسک های زشت بزودی متوجه می شوند که "متفاوت بودن" به چه معناست و در نهایت به این نتیجه می رسند که برای شگفت انگیز بودن، لازم نیست کامل و بی نقص باشند.

در یک پارک تفریحی شگفت‌انگیز، قوه‌ی تخیل دختری بسیار خلاق به نام جون زنده می‌شود و او جایی پر از سواری‌های شگفت‌انگیز و حیوانات سخنگوی جالب به نام پارک عجایب را پیدا می‌کند که در جنگل متروکه شده است و...

فیل جوانی که به واسطه‌ی گوش‌های بزرگش قادر به پرواز است، کمک می‌کند که یک سیرک به موفقیت برسد اما پس از نقشه‌ی جدید سیرک، دامبو و دوستانش به رازهای کثیفی در پشت پرده پی می‌برند...

 در قسمت جدید "چگونه اژهایانتان را آموزش دهید"، هیک‌کاپ و بی دندون وارد ماجراجویی جدید و هیجانی میشوند و پا به دنیای جدیدی از اژدهاها میگذارند که خطرات و عواقب خود را به دنبال دارد...