Après s’être échoué avec sa commandante et son équipage sur une planète hostile située à 4,2 millions d’années-lumière de la Terre, Buzz l’Éclair tente de tous les ramener sain et sauf à la maison. Pour cela, il reçoit le soutien de jeunes recrues ambitieuses ainsi que de son adorable chat robot, Sox. Mais l’arrivée du terrible Zurg et de son armée de robots impitoyables ne va pas leur faciliter la tâche, d’autant que ce dernier a un plan bien précis en tête…