21 Jahre nach dem mysteriösen Verschwinden seines Vaters folgt Sam Flynn dem Lockruf eines Pagersignals und wird in die digitale Computerwelt des "Grid" hineingezogen. Dort hat Clu, das einst von seinem Vater geschaffene Programm, die Macht übernommen, dort verstecken sich auch Kevin Flynn und sein Protegé, das Programm Quorra. Nachdem Vater und Sohn sich wiedergefunden haben, verfolgen sie nur ein Ziel, wollen das Grid verlassen. Doch genau das will auch Clu, um seine Diktatur auf die Welt der User auszudehnen.