วู้ดดี้ (พากย์เสียงโดย ทอม แฮงค์) ยังเป็นคาวบอยนายอำเภอคนเดิมที่แอนดี้รักเมื่อหลายปีที่ผ่านมา เขาพบบ้านใหม่กับบอนนี่และของเล่นของเธอ และเขาจะทำทุกอย่างเพื่อให้แน่ใจว่าเธอมีความสุขและเหล่าของเล่นได้รับการดูแล แต่การเจอกันอย่างคาดไม่ถึงกับเพื่อนเก่าของเขา โบ พี้ป ทำให้เขาเห็นว่าโลกนี้ใหญ่กว่าที่เขาเคยคาดคิดนัก

บัซ ไลท์เยียร์ (พากย์เสียงโดย ทิม อัลเลน) ไม่ได้ซื่อตรงต่อเจ้าของเพียงเท่านั้น เขายังซื่อตรงต่อเพื่อนที่เขามีมาตลอด โดยเฉพาะอย่างยิ่ง อดีตคู่อริอย่างวู้ดดี้ ที่ตอนนรี้เป็นเหมือนพี่น้องสำหรับเสือพรานอวกาศยอดฝีมือ บัซจะทำทุกอย่างเพื่อสนับสนุนคู่หูตุ๊กตาดึงเชือกของเขา แต่เมื่อความพยายามของเขาพาเขามาสู่บูธเกมในงานคาร์นิวัลในฐานะของรางวัลใหญ่ เขาต้องฟังเสียงข้างในของเขาเพื่อนำทาง

โบ พี้ป (พากย์เสียงโดย แอนนี่ พอตต์ส) คือเพื่อนเก่าที่หายไปนานของวู้ดดี้ บัซ และแก๊งค์ของเล่น ผู้ที่มีความผูกพันธ์เป็นพิเศษกับวู้ดดี้อยู่เสมอในตอนที่เธอกับแกะของเธออยู่บนโคมไฟที่บ้านของแอนดี้ หลังจากที่แยกกันไปหลายปี โบเสียศุนย์และถูกทอดทิ้ง แต่จิตวิญญาณของเธอยังคงอยู่ เธอเติบโตขึ้นเป็นสาวนักผจญภัย รักอิสระ ที่ความเข้มแข็งและปากกล้าขัดกับรูปลักษณ์ภายนอกที่เป็นกระเบื้องเคลือบของเธอ เมื่อเธอและวู้ดดี้กลับมาเจอกันภายใต้สถานการณ์ที่ไม่น่าเชื่อ โบจึงได้รู้ว่าเธอคิดถึงเขามากแค่ไหน และอดไม่ได้ที่จะพาเขาไปเห็นสิ่งที่เธอกำลังทำอยู่

ฟอร์คกี้ (พากย์เสียงโดย โทนี่ เฮล) ไม่ใช่ของเล่น! อย่างน้องเขาก็คิดแบบนั้น ช้อนกึ่งส้อมที่กลายเป็นงานฝีมือ ฟอร์คกี้ค่อนข้างแน่ใจว่าเขาไม่ควรต้องอยู่ในห้องของบอนนี่ แย่หน่อยที่ทุกครั้งที่เขาพยายามจะหนี จะมีคนที่คอยดึงเขากลับมาสู่การผจญภัยที่เขาไม่อยากร่วมด้วย

ดั๊คกี้ และ บันนี่ (พากย์เสียงโดย คีแกน-ไมเคิล คีย์ และ จอร์แดน พีล) เป็นของรางวัลในงานคาร์นิวัลที่อยากจะให้มีคนชนะ แต่เมื่อแผนของพวกเขาถูกขัดขวางอย่างเลวร้าย เขาพบว่าพวกเขาเข้าไปอยู่ในการผจญภัยที่ไม่คาดคิดกับแก๊งค์ของเล่นที่ไม่รู้ว่าการถูกผูกติดอยู่บนแผงของรางวัลนั้นรู้สึกยังไง

ดุ๊ค คาบูม (พากย์เสียงโดย คีอานู รีฟส์) เป็นของเล่นในปี 1970 อ้างอิงจากสุดยอดสตั๊นท์แมนแห่งแคนาดา ดุ๊คชอบอวดท่าสตั๊นท์สุดเท่และมาดมั่นตอนขี่คาบูม มอเตอร์ไซค์สตั๊นท์สุดแรงของเขา อย่างไรก็ตาม วู้ดดี้รู้ได้ทันทีว่าดุ๊คมีข้อบกพร่องคือ เขาไม่เคยทำท่าสตั๊นท์เท่ๆอย่างในโฆษณาของเล่นของเขาได้ ดุ๊คอยู่ในร้านขายของเก่ามาหลายปี เอาแต่คิดถึงเหตุการณ์ที่ผิดผลาดอย่างน่าเศร้าเมื่อครั้งอดีต

แกบบี้ แกบบี้ (พากย์เสียงโดย คริสติน่า เฮนดริกส์) คือตุ๊กตาดึงเชือกพูดได้สุดมุ้งมิ้งจากปี 1950 แต่โชคร้ายสำหรับเธอที่ความผิดพลาดในการผลิตกล่องเสียงดึงเชือกของเธอทำให้เสียงเธอห่างไกลความมุ้งมิ้งมาก เธอใช้เวลากว่า 60 ปีที่ถูกลืมอย่างลึกสุดใจในร้านขายของเก่า เพื่อนกลุ่มเดียวที่เธอมีคือกลุ่มหุ่นกระบอกไร้เสียง แกบบี้ แกบบี้ รู้ว่าจะมีคนต้องการเธอ ถ้าเธอหากล่องเสียงที่ใช้ได้มาเปลี่ยน

กิ๊กเกิล แม็คดิมเพิลส์ (พากย์เสียงโดย แอลลี่ มากิ) คือตุ๊กตาพลาสติดจิ๋วจากของเล่นชุดกิ๊กเกิล แม็คดิมเพิลส์ในปี 1980 ในฐานะของเล่น เจ้าหน้าที่กิ๊กเกิล แม็คดิมเพิลส์ คือหัวหน้าสายตรวจสัตว์เลี้ยงของเมืองมินิ-โอโพลิส รับผิดชอบเรื่องการค้นหาและกู้ภัย แต่ในโลกความจริง กิ๊กเกิลเป็นเพื่อนซี้ของโบ พี้ป ที่มีขนาดเล็กพอที่จะเกาะอยู่บนไหล่ของโบ กิ๊กเกิลเป็นทั้งคนสนิท ผู้สนับสนุน และที่ปรึกษาของโบ