Em Toy Story 3, você ajuda Buzz e Woody e o resto dos brinquedos não serem deixados para trás. O jogo entra em novas aventuras heróicas no Story Mode ou deixa sua imaginação correr a solta no mundo aberto do Toy Box Mode! Venha entra nessa aventura com seus personagens favoritos.
O modo História é composto por nove níveis e segue os eventos do filme. No modo Toybox, os jogadores podem criar e personalizar os níveis e preenchê-los com os habitantes e missões. Ao completar vários objetivos dentro deste mundo, os jogadores podem ganhar dinheiro para desbloquear novos objetos e expandir a sua cidade.
Toy Story 3 é uma aventura em 3D que define ação e minijogos de alto astral no mundo da série de filmes. O "Modo Aventura" do jogo segue a história do filme, com os jogadores guiando Woody, Buzz, Jessie e sua gangue para conhecer novos amigos de brinquedo e explorar novos lugares, enquanto embarcam em uma longa e desafiadora jornada de volta para o quarto de Andy. Também central para o jogo é um modo "Toy Box" de mundo aberto, no qual os jogadores podem misturar e combinar partes e peças de diferentes conjuntos de brinquedos, para criar seus próprios personagens e histórias. Os jogadores podem montar cowboys, patrulheiros espaciais, dinossauros e outras bonecas e figuras de ação, em novas aventuras através de uma sala de jogos interativa.