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), der Schöpfer des revolutionären Computerspiels TRON, verschollen. Bis Flynns alter Freund Alan Bradley (Bruce Boxleitner) eine Nachricht erhält - aus Flynns früherem Büro in einer aufgegebenen Spielhalle, in der die Zeit stehen geblieben scheint. Was Sam dort findet, übersteigt seine Vorstellungskraft. Es ist der Zugang in die virtuelle TRON-Welt, in der sein Vater seit Jahrzehnten gefangen ist. Als Sam unabsichtlich einen digitalen Scanner aktiviert, wird auch er in das Cyber-Universum hineingezogen. Dort entdeckt er seinen Vater und dessen treue Gefährtin Quorra (Olivia Wilde). Aber auch, dass hier Spiel tödlicher Ernst ist. Denn in dieser faszinierenden Welt von Lichtrennen, Wurfduellen und unberechenbaren Programmen geht es für Kevin, Sam und Quorra auch ums Überleben...