Un hacker es dividido en moléculas y transportado a las entrañas de un ordenador en el que un malvado programa controla los comportamientos a su antojo.
Cuando Sam Flynn (Garrett Hedlund), un experto programador de 27 años, investiga la desaparición de su padre, Kevin Flynn (Jeff Bridges), se encuentra de repente inmerso en un peligroso y salvaje mundo surrealista, un mundo paralelo donde su padre ha vivido durante 25 años. Con la ayuda de una joven (Olivia Wilde), padre e hijo emprenden un viaje a vida o muerte, a través de un sofisticado universo cibernético. Secuela del clásico de culto de 1982.
Cuenta la historia de Ares, un programa altamente sofisticado que es enviado desde el mundo digital al mundo real en una misión peligrosa, marcando el primer encuentro de la humanidad con seres de inteligencia artificial.