Sam Flynn, 27 ans, est le fils expert en technologie de Kevin Flynn. Cherchant à percer le mystère de la disparition de son père, il se retrouve aspiré dans ce même monde de programmes redoutables et de jeux mortels où vit son père depuis 25 ans. Avec la fidèle confidente de Kevin, père et fils s'engagent dans un voyage où la mort guette, à travers un cyber univers époustouflant visuellement, devenu plus avancé technologiquement et plus dangereux que jamais...

Flynn, un concepteur de jeux vidéos qui s'est vu voler ses jeux vidéos par son ex-employeur, veut à tout prix récupérer une preuve qui lui ferait valoir ses droits. Avec l'aide d'Alan et de Lora, deux de ses anciens collègues, il infiltre le MCP (Maître Contrôleur Principal), un ordinateur avide de pouvoir à l'intelligence artificielle surdévelopée. Quand ce dernier découvre que Flynn veut s'infiltrer dans ses circuits, il le téléporte dans un jeu vidéo. Pour s'évader, Flynn devra compter sur l'aide de Tron, un programme indépendant inventé par Alan.