Woody (doublé par Tom Hanks) mène la grande vie. Les poupées cowboy à mechanism pull-string n’ont pas généralement la vie aussi facile, mais en tant que jouet préféré de son propriétaire Andy, Woody règne sur la chambre de jeu. Ses amis l’aiment et le respectent — mission comprise, le cochon tirelire Hamm (John Ratzenberger), le grincheux Mr. Potato Head (Don Rickles), le fidèle homme de main Slinky Dog (Jim Varney), le dinosaure en plastique anxieux Rex (Wallace Shawn), la charmante Bo Peep (Annie Potts), et le sergent dévoué des Green Army Men d’Andy (R. Lee Ermey) — et son propriétaire a inscrit son nom au bas de la botte de Woody, un honneur enviable dans le monde du jouet. Les règles sont simples : ne jamais laisser Andy savoir que les jouets font semblant quand les enfants approchent, et rendre le garçon aussi heureux que possible. Mais tout change lors de l’anniversaire d’Andy lorsque sa mère lui achète la figurine d’action la plus en vogue du marché, Buzz Lightyear (Tim Allen). Attirant immédiatement l’affection, Buzz rend Woody jaloux, surtout lorsque le bavard cowboy se rend compte que le ranger de l’espace n’a aucune idée qu’il n’est en réalité qu’un simple jouet pour enfant. Alors qu’Andy se prépare à choisir un jouet pour l’emporter lors d’un long voyage, Woody tente de mettre Buzz hors course, pour se retrouver à causer accidentellement sa chute par la fenêtre. Maintenant, avec ses amis convaincus qu’il a tenté de tuer le nouveau venu, Woody, à contrecœur, se met en tête de récupérer Buzz et de rétablir la paix et l’ordre dans la chambre d’Andy.