《玩具总动员4》将是皮克斯的动画系列电影的第四部，主角是两个玩具：牛仔警长胡迪和太空骑警巴斯光年。《玩具总动员4》的故事将延续上集，孩子们变成了青年，玩具的回归便显得更加尴尬。当然，不排除皮克斯开辟新的故事方向，将系列电影更好地发展下去。

距上一次的冒险已经过去11个年头，转眼间安迪（约翰·莫里斯 John Morris 配音）变成了17岁的阳光男孩。这年夏天，安迪即将开始大学生活，他必须将自己的房间收拾整齐留给妹妹。此前，伍迪（汤姆·汉克斯 Tom Hanks 配音）与巴斯光年（蒂姆·艾伦 Tim Allen 配音）等玩具一直期待安迪再和他们玩耍，但是随着岁月的流逝，他们被冷落在箱子里很久了。安迪十分珍惜这些童年的玩伴，于是准备将他们收在阁楼。谁曾想，妈妈却把玩具们当作废物扔到街道上。玩具们误解了安迪，于是愤然出走，宁可被捐赠到阳光之家幼儿园。 伍迪尽力劝解大家，却收效甚微，只得独自黯然离开。巴斯光年他们原本以为将重新回到往昔的快乐时光，不料却陷入一场阴谋之中……

财经记者丽贝卡一方面教人如何理财，另一方面却又购物成瘾。她的室友决定用爱情来转移丽贝卡的购物瘾，这个方法能行得通吗？

影片改编自真人真事，讲述了畅销书《无尽的玩笑》作者大卫·福斯特·华莱士和《滚石》杂志记者一同踏上新书全国宣传之旅过程中发生的故事。

胡迪深知自己在这个世界上的使命，就是照顾他的主人，无论是原来的安迪还是新主人邦妮。当邦妮将不情愿成为玩具的“叉叉”带回家时，胡迪又担起了教导叉叉接受自己新身份的责任。 然而当邦妮将所有玩具带上房车家庭旅行时，胡迪与伙伴们将共同踏上全新的冒险之旅……