Bộ phim Toy Story 4 bắt đầu bằng một sự kiện diễn ra giữa hai phần trước: chiến dịch giải cứu đồ chơi của Woody (Tom Hanks), Buzz Lightyear (Tim Allen), và các bạn bè trong một đêm mưa gió.

Cũng trong buổi tối định mệnh ấy, cô nàng chăn cừu Bo Peep (Annie Potts) bất ngờ bị đem bán, và chuyện khiến chàng cao bồi Woody buồn thương sâu sắc. Nhiều năm sau, đám đồ chơi còn lại được Andy tặng cho Bonnie (Madeleine McGraw) như đoạn kết Toy Story 3 từng kể.

Tình yêu thương mà chú cao bồi từng dành cho Andy suốt nhiều năm nay được san sẻ cho cô chủ mới. Cậu luôn muốn âu yếm, bảo vệ Bonnie, dù thực tế cô bé chẳng mấy để tâm tới anh chàng đầy nhiệt huyết.

Thế rồi, Bonnie bắt đầu phải đi học mẫu giáo. Ngày đầu tới lớp, cô bé nhút nhát rất sợ hãi và cô đơn vì không thể kết bạn cùng ai. Bằng sự giúp đỡ giấu mặt của Woody, Bonnie làm ra một chiếc nĩa đồ chơi, đặt tên cho nó là Forky (Tony Hale), và yêu thương người bạn mới hết mực.

Song, chính Forky lại gây ra nhiều rắc rối cho nhóm đồ chơi. Tâm niệm rằng mình là rác, cậu liên tục tìm cách bỏ trốn. Và mục tiêu ấy suýt nữa trở thành hiện thực trong một chuyến đi chơi xa của gia đình Bonnie. Woody quyết tâm tìm kiếm Forky giúp cô chủ, rồi bị cuốn vào chuyến phiêu lưu bất đắc dĩ.