На следующее утро Вуди возвращается в «Солнышко» в рюкзаке Бонни, быстро находит друзей и извиняется за то, что оставил их одних. Они решают немедленно бежать вместе и разрабатывают план.

Ночью Вуди и Спиралька прокрадываются в вахтёрскую, где сидит главная «охранная система» — игрушечная обезьяна с тарелками. С трудом обезвредив сопротивлявшуюся обезьяну, Вуди находит ключ от сада, чтобы остальная часть игрушек выбралась, а Спиралька подаёт им сигнал. Тем временем Барби заставляет Кена объяснить, что случилось с Баззом (пытая его разрыванием всей его одежды), и он признаётся. Надев его космо-костюм, Барби заполучает инструкцию от Базза. Команда ловит злого Базза и пытается починить его, но случайно включает режим «Испанский язык», что не только изменяет язык общения Базза, но и превращает его в галантного кавалера. Это очень удивляет Джесси.

Они пробираются на детскую площадку, и, минуя опасности, приходят к мусорному контейнеру. Это единственный выход из «Солнышка».

У друзей почти получается, но им преграждает путь Лотсо и его шайка, которые сумели выследить друзей. Вдруг ввозят побитый телефон, которого сломали приспешники Лотсо. Кен неожиданно переходит на сторону игрушек Энди. Вуди напоминает Лотсо про Дейзи, но тот непреклонен и считает, что все игрушки — просто мусор, который потом выбросят на помойку. Но ковбой напоминает Лотсо о том, что Дейзи не хотела отвергнуть его, а просто забыла забрать его с места, где случайно оставила. Разозлённый Мега-Пупс, узнав, что Лотсо солгал ему, плачет и сталкивает медведя в контейнер для мусора, но затем туда попадают остальные игрушки - один из инопланетян был прищемлен крышкой бака. Вуди спасает его, но Лотсо утаскивает и его в бак. Чтобы спасти Вуди, остальные тоже прыгают в бак. Базз пытается спасти Джесси из груды мусора, в итоге на него падает телевизор, возвращая его в прежний режим.

Игрушки оказываются на заводе переработки, где пришельцы замечают «клешню» — подъёмный кран. Увидев "Клешню", пришельцы бегут к ней. Машина выгружает остальных на конвейер, ведущий в мусоросжигатель. Друзья пытаются спастись при сортировке металлолома, но в последний момент замечают Лотсо, молящего о помощи. Вуди и Базз вытаскивают его, после чего вновь оказываются на конвейере, и конец, казалось бы, неминуем. Лотсо замечает кнопку, останавливающую конвейер, просит подсадить его и обещает спасти всех — но в последний момент просто уходит, высокомерно хмыкнув и сказав, что без хозяина им не спастись. Игрушки попадают очень близко к огромному костру, сжигающему мусор. Они зажмуриваются и берутся за руки, ожидая конца, однако на помощь приходят пришельцы, захватившие управление краном — они находят и вытаскивают друзей.

Тем временем Лотсо подбирает какой-то сентиментальный мусорщик, у которого в детстве был такой же медведь, привязывает его к капоту своего грузовика и уезжает (что медведю не нравится, но теперь он уже ничего не может сделать). Игрушки Энди же встречают мусорщика своего округа (Сида Филлипса — главного злодея первой части) и с его машиной возвращаются домой.

Дома Энди очень удивляется и радуется, найдя их в коробке. Вуди в последний момент решает определить судьбу своих друзей: он пишет на коробке адрес Бонни и сам забирается внутрь к остальным. В итоге Энди дарит всю компанию Бонни, при этом он удивляется, что она прекрасно знает Вуди и даже одну из его фраз. Перед отъездом они вместе играют с игрушками во дворе и таким образом мечта игрушек сбывается.