邪恶的巫博士（白文显 配音）为了让自己发明的高科技VR玩具垄断所有孩子的童年，制定了毁灭所有传统毛绒和机甲玩具的阴谋。呆萌腼腆的泰迪熊（邓小婷 配音）本不想参与此事，但在机甲战士小飞（白文显 配音）的强拉硬扯下误入了冒险之旅，最后拯救了玩具世界。

泰迪熊
演员：邓小婷
超智能毛绒玩具，电脑高手，陪伴着妹妹一同成长。性格消极懒散怕麻烦，但是被说服之后还是加入了他们的冒险之旅，并且在关键时刻用自己的电脑技术破除了巫博士的阴谋。

罗巴
演员：赵奔
一只流浪狗，虽然好勇斗狠但是战斗力低下，十分喜欢吹牛。跟小飞不打不相识，后来认定小飞就是英雄，于是跟着小飞和泰迪熊一起并肩作战。

小飞
演员：白文显
超智能机甲玩具，陪伴着哥哥一起成长，共同拥有许多回忆。在小伙伴之间很有威信，也充满着正义感。为了让自己的机甲同伴们恢复正常，跟泰迪熊和罗巴一起踏上了冒险的旅途。

老教授
演员：孙亚军
60岁左右，巫博士的老师，世界级的权威机器人专家，曾力劝巫博士停止自己的阴谋。在关键情况下拯救了刀锋侠三人组，并把刀锋侠升级改造成一个战士。

巫博士
演员：白文显
40岁左右，新型玩具智能眼镜的发明人，同时也是玩具战争的幕后策划者，用无线信号篡改了机甲类玩具们的系统程序并让他们开始跟毛绒类玩具展开内斗，想通过这种方式让自己的智能眼镜一家独大，但是他的阴谋最终被由小飞领衔的三人组破坏。