Carl Fredricksen yang berusia 78 tahun melakukan perjalanan ke Paradise Falls di rumahnya yang dilengkapi dengan balon, secara tidak sengaja membawa penumpang gelap.

Woody, Buzz, dan mainan Andy lainnya lama tidak dimainkan. Dengan Andy pergi ke kampus, mereka menemukan bahwa mereka tidak sengaja tertinggal di penitipan anak yang kejam. Para mainan harus bersatu untuk melarikan diri dan kembali ke Andy.