圣誕節來臨之際，邦妮帶著伍迪、巴斯光年等玩具前往梅森家做客。被隨意丟棄在玩具房的伍迪一行意外發現了一個由恐龍戰士統治的封閉王國，這個失落已久的玩具世界充斥著角斗場和戰爭迷思。三角龍崔茜因長期被兒童忽視而產生身份認同危機，當恐龍將軍強行征召玩具們參與殘酷的競技時，她意外獲得了證明自己是"真正恐龍"的機會。在目睹玩具們淪為戰爭工具的困境后，伍迪等人試圖喚醒恐龍軍團對玩伴情誼的記憶。最終通過一場虛實結合的戰斗，玩具們用象征兒童關愛的彩繩馴服了失控的恐龍族群，崔茜也在共同歷險中理解了玩具存在的真正意義。黎明時分，所有玩具乘著風箏形狀的滑翔器重返邦妮身邊，在晨光中靜靜等待主人蘇醒。