A chaque anniversaire d'Andy, c'est la même chose ; ses jouets redoutent l'arrivée d'un nouveau venu qui pourrait les supplanter dans le coeur du petit garçon. Cette année là, la pire des prévisions va se réaliser : Buzz l'éclair, un cosmonaute électronique, fait une entrée triomphale. Bouleversant l'ordre des choses, il devient vite le héros d'Andy et des autres jouets. Détrôné et déshonoré, Woody le cow-boy est dès lors prêt à tout pour retrouver sa place de premier dans le coeur d'Andy et son statut de chef des jouets...

Ayant perdu son père, le jeune narrateur se rend au bureau des papas perdus. Là, il aura bien du mal à le retrouver au milieu de tant d'autres : des papas en pull rayé, des papas à moustache, des danseurs, des courageux, des foufous et même des papas préhistoriques.