La serie è ambientata in una galassia imprecisata in un'epoca non meglio nota ma con aspetti futuristici, in cui numerosi pianeti sono riuniti in una federazione democratica, l'Alleanza Galattica. La federazione è minacciata costantemente dal suo nemico giurato, il malvagio imperatore Zurg, che intende conquistare e soggiogare tutto l'universo. Buzz Lightyear ed i suoi tre cadetti Mira Nova, Booster Munchapper e XR sono Space Ranger, membri di un corpo di forze dell'ordine interplanetario detto Unità Protezione Universo: questo preserva l'Alleanza dalla minaccia di Zurg e lotta contro criminali, politici corrotti e malvagi vari in continuazione, ed ha la sua sede operativa maggiore nel Comando Stellare.