Sam Flynn, un ribelle di 27 anni, è tormentato dalla misteriosa scomparsa di suo padre, Kevin Flynn, un tempo noto come il miglior sviluppatore di videogiochi al mondo. Quando Sam osserva uno strano segnale proveniente dalla vecchia sala giochi di Flynn, un segnale che può provenire solo da suo padre, si ritrova risucchiato in un mondo digitale in cui Kevin è intrappolato da 20 anni. Accompagnati da Quorra, l'intrepido guerriero, padre e figlio intraprendono un'avventura all'insegna della vita o della morte attraverso un universo virtuale visivamente sbalorditivo creato dallo stesso Kevin, un universo che è diventato estremamente avanzato, con veicoli, armi, paesaggi mai visti prima e un cattivo spietato che non si fermerà davanti a nulla per impedire la loro fuga.