埃及公主阿玛内特（索菲亚·宝特拉 Sofia Boutella 饰）和死神赛特签订了契约想要成为一统埃及的女王，哪知道计划失败，最终，阿玛内特被制作成为了木乃伊，含恨而终。一晃眼千年过去，海豹突击队队员尼克（汤姆·克鲁斯 Tom Cruise 饰）在执行任务期间意外的闯入了一座位于地底的古墓中，唤醒了阿玛内特的灵魂，重返人间的阿玛内特决定将尼克的身体作为死神赛特的灵魂容器，在这个新世界里重新实现自己称王的野心。
距上一次的冒险已经过去11个年头，转眼间安迪（约翰·莫里斯 John Morris 配音）变成了17岁的阳光男孩。这年夏天，安迪即将开始大学生活，他必须将自己的房间收拾整齐留给妹妹。此前，伍迪（汤姆·汉克斯 Tom Hanks 配音）与巴斯光年（蒂姆·艾伦 Tim Allen 配音）等玩具一直期待安迪再和他们玩耍，但是随着岁月的流逝，他们被冷落在箱子里很久了。安迪十分珍惜这些童年的玩伴，于是准备将他们收在阁楼。谁曾想，妈妈却把玩具们当作废物扔到街道上。玩具们误解了安迪，于是愤然出走，宁可被捐赠到阳光之家幼儿园。