Toy Story 5 przenosi widzów ponownie do pokoju Bonnie, która ma już osiem lat i coraz mniej czasu poświęca tradycyjnym zabawkom. Świat dziecięcej wyobraźni zaczyna przegrywać z nowoczesną technologią — największym zagrożeniem okazuje się interaktywny tablet Lilypad, nowa „ulubiona zabawka” Bonnie, która stopniowo odciąga ją od dawnych przyjaciół.
Pod nieobecność Chudego przywództwo wśród zabawek przejęła Jessie, wspierana przez Buzza Astrala. Gdy zabawki zauważają, że Bonnie niemal całkowicie przestaje się nimi bawić, rozpoczynają desperacką próbę odzyskania jej uwagi i przypomnienia, czym jest prawdziwa zabawa oraz dziecięca wyobraźnia. Sytuacja komplikuje się jeszcze bardziej, gdy Lilypad zaczyna przekonywać Bonnie, że tradycyjne zabawki są już przestarzałe.
W kluczowym momencie do akcji powraca Chudy, który po wydarzeniach z poprzedniej części prowadził nowe życie poza pokojem Bonnie. Jego ponowne spotkanie z Buzzem i resztą ekipy staje się emocjonalnym sercem filmu. Bohaterowie będą musieli nie tylko zmierzyć się z technologią, ale też odpowiedzieć sobie na pytanie, czy w świecie ekranów i aplikacji wciąż istnieje miejsce dla klasycznych zabawek i dziecięcej fantazji.
Film ma łączyć humor, nostalgię i bardziej dojrzałe przesłanie o wpływie technologii na dzieciństwo, pozostając jednocześnie pełną przygód animacją familijną. Oficjalny motyw przewodni produkcji określany jest jako „Toy meets Tech” — starcie tradycyjnej zabawy z cyfrowym światem.