自从与玛戈（米兰达·卡斯格拉夫MirandaCosgrove配音）、伊迪丝（达娜·盖伊DanaGaier配音）和阿格蕾丝（埃尔希·费舍ElsieFisher配音）三个可爱的小女孩实现宿命的邂逅，曾经的大坏蛋格鲁（史蒂夫·卡瑞尔SteveCarell配音）可真彻底转型了，他金盆洗手，转而化身为慈祥可亲的爸爸和做得一手烂口味布丁果冻的商人。当然凡事没有尽善尽美的，在此期间，憧憬大坏蛋传奇人生的老搭档纳法利欧博士（拉塞尔·布兰德RussellBrand配音）离他而去，另谋高就。某天，格鲁被身怀绝技却鲁莽的特工露西·王尔德（克里斯汀·韦格KristenWiig配音）绑架，原来露西所在的集团研制出可以改变生物基因的药物，可他们位于北极圈的实验室被神秘窃贼偷走，因此才委托有过坏蛋经验的格鲁做卧底。经过一番考虑，格鲁接受了这项任务，带着超萌的小黄人们，和露西组成了爆笑连连的追凶搭档……

与相濡以沫十几个年头的小主人告别后，胡迪、巴斯光年这群《玩具总动员》的好朋友们来到了新的小主人邦妮（艾米丽·哈恩EmilyHahn配音）家中继续他们的快乐生活。这一日，他们正在房间内游戏，可是笨乎乎的恐龙雷克斯（沃伦斯·肖恩WallaceShawn配音）突然出现，搞砸了一切，蛋头先生气急败坏，甚至称它为“搞砸派对的雷克斯”。就在这时，邦妮决定找个玩具去洗澡，躲闪不及的雷克斯被她带入了浴室中。在邦妮的搜索游戏中，雷克斯扮演了一个冰海大恐龙，同时还结识了橡皮鸭、船长这群平常只待在浴室中的新朋友。邦妮走后，浴缸的水渐渐抽空，橡皮鸭们倍感无趣。自称派对之王的雷克斯决定打开水龙头，为新朋友们开一个超级大派对，但是派对却朝着失控的方向发展……