Sam Flynn (GARRETT HEDLUND) ist 27, ein Computerspezialist und charmanter Draufgänger wie sein Vater, der vor langer Zeit spurlos aus seinem Leben verschwand. Seit 1989 ist Kevin Flynn (JEFF BRIDGES), einst der weltweit führende Entwickler von Videospielen, verschollen. Bis Kevins alter Freund Alan Bradley (BRUCE BOXLEITNER) eine Nachricht erhält aus dessen früherem Büro in einer aufgegebenen Spielhalle, in der die Zeit stehen geblieben scheint. Was Sam dort findet, übersteigt seine Vorstellungskraft. Als er unabsichtlich in ein virtuelles Parallel-Universum hineingezogen wird, entdeckt er dort seinen Vater und dessen treue Gefährtin Quorra (OLIVA WILDE) – aber auch, dass hier Spiel tödlicher Ernst ist. Denn in dieser faszinierenden Welt geht es für Kevin, Sam und Quorra ums Überleben.