玩具总动员4时隔九年再次上映，这一次主人公牛仔胡迪已经不再是个只知道为了主人和小伙伴出生入死的忠实牛仔了，这一次，他开始了一段爱情，对未来和责任有了新的选择。
（以下含有大量剧透，请选择服用）
影片的开始，讲了胡迪的初恋故事，曾经美丽单纯的牧羊女宝贝在雨夜被迫离开时，婉转地询问了胡迪能否和她一起离开。胡迪心动了，可在他准备跟随她的时候，小主人安迪迫切地询问着：“胡迪呢？我找不到他了！”胡迪在那一瞬就犹豫了，他心中还有着一份对于主人的执着，他想陪着安迪长大，守护他的童年，那是他的责任。
最终，牧羊女宝贝离开了，胡迪留在了安迪身边，和巴斯光年一起，陪伴着小主人一天天长大。直到小主人去上了大学，把所有的玩具送给了小女孩邦妮。
胡迪心中仍旧有着责任和信仰，邦妮并不喜欢他，很少拿他出来玩，胡迪对邦妮却不离不弃，一直陪伴着她，他把邦妮当做安迪一样，用心在守护她的童年。知道那个简陋的叉叉能带给她安全感，胡迪几乎用尽全力想把叉叉留在邦妮身边，可叉叉还是丢了。
寻找叉叉的过程中，胡迪在古董店偶遇了牧羊女过去那盏台灯，那温暖的灯光只是一照，胡迪就停下了脚步，他回忆起了自己的初恋。当初没有跟着她走，留下的满满都是遗憾。
直到再次遇到了牧羊女，胡迪简直惊喜交加。宝贝和过去不一样了，她已经不再属于任何一个主人，她带着自己的羊，一直在四处闯荡。她活力十足，干劲满满，自己解决所有问题，她再也不是以前那个需要胡迪指挥需要胡迪保护的女孩了。
胡迪向她求助，希望她帮助自己找到叉叉，牧羊女欣然同意。胡迪一路上又忍不住在偷偷看她，满满的都是恋爱的味道。
这一路上，胡迪才看到这位牧羊女有多厉害，她驾驶着自己的伪装车在人群中穿梭不被发现，有着自己的朋友圈，对于生活的闯荡，大胆又独立，甚至胳膊断了，都面不改色自己拿胶带粘好了。
救叉叉的事情，所有人都认为太困难所以放弃了，只有胡迪坚持不懈，他认为玩具的职责就是要守护主人的童年，大家的小小联盟一刹那分崩离析。牧羊女黯然离去，她心中也在责怪胡迪不顾及她的安危。可当大家分开后，胡迪一个人孤身行动时，牧羊女又对自己的朋友说：“能坚持自己理想的人，简直酷毙了。”她毅然回头，继续陪在胡迪身边完成那几乎不可能的任务。
这时候的牧羊女，已经不是一个幼小懵懂的女孩子的形象了，她是一个成熟的，迷人的，独立的女孩。她在这样的情形下，还能从内心真正地去理解胡迪。这几乎和现实生活中很多女孩的形象可以一一对应了，在男朋友或者老公需要加班需要工作的时候，不是再去又哭又闹“你怎么不陪我？”，而是大大方方地对朋友说：“我很欣赏他为理想而奋斗的执著。”
故事的最后一部分，胡迪很想带着牧羊女回到邦妮身边，为她找寻一个家。但牧羊女委婉地拒绝了：“我不是邦妮的玩具。”牧羊女从心理上已经独立了，她不再需要把自己依附给一个主人，她的人生要的是自己做主。她不打算守护谁，也不打算跟着谁，她就是她自己。
故事最感人的部分就是胡迪也从心中理解了牧羊女的选择，他甚至做出了决定，他也要卸下重担，不回去了。他不是邦妮心中最重要的那个玩具，世界上永远不会再有一个安迪把他视若珍宝了。胡迪把守护邦妮的任务拜托给了好基友巴斯光年，然后含泪告别大家，和过去的生活告别。
胡迪不会再一次辜负牧羊女了，他以后要好好补偿他们错过的那些年。两个玩具从此浪迹天涯，神仙眷侣。
这样的结局，应该不会再有下一部了，为我们的童年画上了一个泪点满满的句号。来自皮克斯的感情都是那么纯粹感人，我们每一个人都像那些玩具一样满满长大，从小时候发现自己不是世界的中心（第一部中的巴斯光年），了解自己的来历（第二部中胡迪寻找身世），对父母产生误解（第三部对安迪的误解），到最后了解自己内心的声音，明白自己的职责，可以独立思考自己的人生，寻找爱情。
皮克斯用玩具的故事为我们讲了人生的故事，有泪有爱，我们就这样跟着电影一起长大了。