Woody, buzz et leurs amis appartiennent maintenant à la petite bonnie ! et cette dernière fait sa rentrée à la maternelle, où les jouets sont interdits. la petite fille se fabrique alors un jouet à partir d'une fourchette, forky, qui devient vite son nouveau meilleur ami. mais lors d'une sortie familiale, forky s'échappe, et bonnie est inconsolable. woody décide alors de partir à sa recherche...