"Історія іграшок 4" починається з того, що Вуді, Базз Лайтер і решта колишніх іграшок Енді тепер належать Бонні, їхній новій власниці. Бонні ось-ось піде до дитячого садочка, і Вуді стурбований її переходом до школи. Коли Бонні створює нову іграшку на ім'я Форкі, зроблену з виделки та іншого приладдя для рукоділля, Вуді береться допомогти Форкі зрозуміти його призначення як іграшки.
Під час сімейної подорожі Форкі тікає, і Вуді вирушає на його пошуки. Вони опиняються в антикварній крамниці, де Вуді зустрічається зі своїм давно втраченим коханням, Бо Піп. Бо Піп жила як "загублена іграшка", вільна від обмежень, пов'язаних із приналежністю дитині. Вона знайомить Вуді з іншими загубленими іграшками, які створили собі домівку на сусідньому карнавалі.
Тим часом Базз Лайтер та інші іграшки вирушають на пошуки Вуді та Форкі. Дорогою вони зустрічають Габбі Габбі, антикварну ляльку, з якою ніхто ніколи не грався через несправність її голосового апарату. Габбі Габбі хоче, щоб голосова коробка Вуді полагодила її власну, і вона разом зі своїми поплічниками захоплює Вуді. З допомогою Бо Піп та її нових друзів Вуді та його банда вирушають на зухвалу рятувальну місію, щоб врятувати Форкі та втекти з антикварної крамниці.
Поки Вуді бореться зі своїм власним призначенням іграшки та почуттями до Бо Піп, він також повинен зіткнутися з трагічною історією Габбі Габбі та усвідомити важливість того, щоб кожна іграшка мала шанс бути коханою та гратися з нею. Зрештою, Вуді приймає складне рішення, яке дозволяє йому прийняти власну долю іграшки, продовжуючи підтримувати і любити своїх друзів. "Історія іграшок 4" - це зворушливе та емоційне завершення улюбленої франшизи, що оспівує силу дружби та важливість прийняття змін.