Het spel naar de gelijknamige film is in nauwe samenwerking met filmstudio Pixar gemaakt. Het verhaal volgt het plot van de film, maar het spel biedt ook een open speelgoedwereld die de speler in alle vrijheid zelf kan ontdekken. Zo zijn het eigenlijk twee spellen in een doosje.
In de film bevinden de speelgoedfiguren zich in de grotemensenwereld. Daar moeten Woody, Buzz en de andere speelgoedfiguurtjes uit een kinderdagverblijf zien te ontsnappen. In de Toy Box modus zit de speler juist in de speelgoedwereld en kruipt hij in de rol van Woody, Buzz of Jessie. Hier zijn ook allerlei minigames en missies te spelen, waarvoor je beloond wordt met nieuwe personages, gebouwen en mogelijkheden.
De PlayStation 3 versie heeft een uniek extra speelbaar karakter: de schurk Zurg. Speciaal voor de PlayStation Move controller die deze herfst beschikbaar komt. Tegen die tijd kunnen PS3-bezitters een aantal extra minigames downloaden.