카우보이 우디는 앤디의 방에서 앤디가 제일 좋아하는 장난감이기에 항상 독보적인 위치를 차지하고 있는 장난감이다. 모든 놀이에서 영웅 역할도 도맡고, 앤디와 함께 침대에서 함께 자는 특권도 독차지하고 있다. 그러던 중 이사를 코앞에 두고 앤디의 생일 파티가 열리고, 장난감들은 새로운 장난감 선물에 밀려서 정리대상이 될까봐 걱정스럽기만 하다. 그러나, 우디만은 당황하지 않았다. 그만큼 앤디의 애정에 자신이 있었던 것!
그런데, 이번만은 달랐다. 생일 선물로 들어온 우주전사 버즈는 레이저 광선에 무선통신 장치, 로케트 주먹, 비행 날개까지 갖춘 최첨단 로봇이었다. 지금껏 우디가 독점해왔던 모든 영예와 특권은 단숨에 버즈에게로 넘어 가버렸다. 앤디의 다른 장난감들도 잽싸게 버즈의 팬이 되어버렸다. 질투심에 홀로 속을 태우던 우디는 버즈를 골탕 먹이려다 얼떨결에 그를 마당 밖으로 떨어뜨리고, 졸지에 장난감들 사이에 배신자로 낙인 찍힌다.
다행히 앤디가 외식하러 가는 길에 따라 나섰다가 버즈를 발견한 우디. 그러나, 자신이 장난감임을 모르고 진짜 우주전사라고 착각하고 있는 버즈는 앤디의 방으로 돌아가자는 우디의 말을 따르지 않고 우주 본부로 돌아가겠다며 고집을 부리는데…