胡迪深知自己在這個世界上的使命，就是照顧他的主人，無論是原來的安迪還是新主人邦最新倫理片。當邦妮將不情愿成為玩具的“叉叉”帶回家時，胡迪又擔起了教導叉叉接受自己新身份的責任。然而當邦妮將所有玩具帶上房車家庭旅行時，胡迪與伙伴們將共同踏上全新的冒險之旅，領(lǐng)略房間外面的世界有多廣闊，甚至偶遇老朋友牧羊女。在多年的獨自闖蕩中，牧羊女已經(jīng)變得熱愛冒險，不再只是一個精致的洋娃娃。正當胡迪和牧羊女發(fā)現(xiàn)彼此對玩具的使命的意義大相徑庭時，他們很快意識到更大的威脅即將到來……

故事發(fā)生在變形金剛的母星塞伯坦，聚焦變形金剛的青年時代，講述汽車人領(lǐng)袖擎天柱（克里斯·海姆斯沃斯 Chris Hemsworth 配音）與霸天虎領(lǐng)袖威震天（布萊恩·泰里·亨利 Brian Tyree Henry 配音）從手足走向反目的故事，打響曠日持久的塞伯坦之最新倫理片。