บัซ ไลท์เยียร์ จะพาผู้ชมออกเดินทางสู่กาแล็กซี่อันแสนแสนกว้างใหญ่ หลังจากตัวเขาและทีมถูกปล่อยทิ้งไว้ที่ดาวเคราะห์ร้าง ห่างจากโลกไป 4.2 ล้านปีแสง บัซ ไลท์เยียร์จึงพยายามหาวิธีเดินทางกลับสู่โลก โดยได้รับความช่วยเหลือจากหุ่นยนต์แมวเหมียวคู่ใจอย่าง ซ็อกส์ (Sox) แต่ภารกิจของเขากลับซับซ้อนและยากยิ่งขึ้นเมื่อ เซิกร์ ศัตรูตัวร้ายของบัซปรากฏตัวขึ้น พร้อมแผนการลับ และกองทัพหุ่นยนต์สุดร้ายกาจ และเรื่องราวความสนุกและลุ้นระทึกก็จะมีหลังจากนั้น...