Filem ini mengisahkan Sam Fylnn lakonan Garrett Hedlund, anak muda berusia 27 tahun dihambat oleh misteri kehilangan bapanya, Kevin Flynn (Jeff Bridges), iaitu satu-satunya manusia yang dikenali sebagai pencipta permainan video terkenal dunia. Apabila Sam menyiasat lampu isyarat yang dihantar daripada Flynn’s Arcade iaitu kedai permainan video yang ditinggalkan, dia dengan tidak semena-mena dibawa ke satu dunia di mana Kevin terperangkap selama 20 tahun. Bersama-sama Quorra (Olivia Wilde), Sam dan bapanya memulakan perjalanan hidup atau mati menuju ke alam semesta ciptaan Kevin Himself - yang memiliki teknologi lebih canggih seperti kenderaan, senjata dan lanskap yang tidak pernah terjangkau dalam imaginasi manusia biasa.
