Nachdem Kevin Flynn (Jeff Bridges) im Originalfilm aus der Tron-Welt entkommen ist und das Master Control Program vernichtet hat, übernahm er wieder die Führung bei ENCOM. Flynn heiratete und bekam mit seiner Frau einen Sohn, Sam (Garrett Hedlund). Doch schon bald ist er ein alleinerziehender Vater, der seinem Sohn regelmäßig begeisternd von der faszinierenden Computerwelt erzählt. Was zu dieser Zeit niemand ahnt, Flynn hat weiterhin an der Teleportation in die digitale Welt gearbeitet und strebt eine bessere und freiere Welt mit ENCOM an. Doch eines Abends verschwindet Kevin Flynn spurlos, sein Sohn bleibt allein zurück. 20 Jahre vergehen und ENCOM ist zu einem gewaltigen Konzern herangewachsen, in dem Profitstreben alles bedeutet. Selbst Sams Vormund Alan Bradley (Bruce Boxleitner) wurde vom Vorstand entmachtet. Da plötzlich erhält Bradley eine Nachricht auf seinem Pager, die aus der alten Spielhalle von Sams Vater kommt. Widerwillig folgt Sam diesem Hinweis, entdeckt das geheime Labor seines Vaters und findet sich plötzlich in der Welt von TRON wieder. Doch seit damals hat sich viel verändert, Programme haben sich weiterentwickelt und ein digitales Abbild von Sams Vater strebt nach Macht und Kontrolle - nicht nur in TRON, auch in der realen Welt...