本作の監督を務めるのは、ピクサーのレジェンドであるアンドリュー・スタントン（Andrew Stanton）です。『ファインディング・ニモ』や『WALL・E／ウォーリー』でアカデミー長編アニメーション賞を受賞し、シリーズ全作の脚本・原案に携わってきた中心人物が、共同監督のマッケナ・ハリスと共に本作を直々に指揮します。
スタジオ内部の関係者が語るところによると、ピクサー上層部が『トイ・ストーリー5』の企画を承認した決定打は、スタントン監督自身が持ち込んだプロットの圧倒的な説得力にありました。前作で物語が完結したと受け止めていたファンも少なくない中、スタントン監督は「テクノロジーとおもちゃの対峙」という、まさに現代の親子が直面している切実なテーマを据えることで、作るべき意義のある続編として本作を立ち上げました。
