20世纪80年代，电子软体天才凯文·弗林（杰夫·布里吉斯JeffBridges饰）创建了英康公司，将人类带入一个全新的时代。可是在辉煌的时代开创不久后，凯文神秘失踪。在此之后，凯文年幼的儿子萨姆（加内特·赫德兰GarrettHedlund饰）继承了父亲的位置，实际工作则由其他工作人员主持。萨姆天资聪颖，充满冒险精神，经常给英康的高层们惹来麻烦。这一天，他得知一间荒废已久的工作室内竟传来父亲的讯息。萨姆前去探查，结果竟进入一个全数字化的虚拟世界。这个世界的掌控者克鲁（杰夫·布里吉斯JeffBridges饰）与父亲有着同样的容貌，却野心勃勃，邪恶无比。萨姆被迫卷入一场充满阴谋的电子争霸战中……本片荣获2010年奥斯汀影评人协会最佳原创配乐奖。
山姆·费林是一位有著叛逆火爆个性的科技奇才，他父亲就是设计出电脑游戏：创（TRON）的天才凯文·费林。山姆十二岁的一天，凯文对山姆说：“我发现了一个奇迹。明天，就带你去看。”但凯文当晚去城郊的工作室后就再未回来。二十年来，山姆对父亲的失踪耿耿于怀，日趋叛逆，不愿参与管理父亲留下的英康（ENCOM）公司，而且每年会闯入公司内做恶作剧惊动警方。凯文的同伴艾伦作为山姆的监护人，十分担心。某日，艾伦发现凯文留给自己的旧传呼机中收到一则来自于凯文以往工作室的留言，但该机的号码自他失踪后早已停用。艾伦请山姆去一探究竟，并表示他的父亲绝对不会无故离开他，这可能是寻找他的线索。
山姆来到旧工作室，并看到当初父亲设计的程式，阴错阳差地进入虚拟世界：创界，被押入虚拟赛场进行死亡比赛。他先赢一场后被雷斯勒击败，之后被发现是使用者（User），于是被创界的统治者接见。山姆发现其与父亲失踪时相貌一样，但后者告诉他自己并不是他的父亲。山姆方才意识到创界的统治者是父亲昔日的虚拟助手：克鲁（Clu），并得知父亲被囚于这个世界。克鲁强制山姆进行飞车比赛，但被葵拉驾车救出赛场，来到位于外荒的凯文·费林隐居之处。父子相见后，山姆知道了克鲁叛变，以及父亲被困的原因：埃索（ISO）。埃索是创界自行衍生的智慧程序，基于数字DNA的虚拟生命，也就是凯文说的奇迹。但克鲁认为埃索是完美世界的障碍，认为凯文偏离了自己的目标，于是背叛了凯文，夺取了电子网格的统治权。山姆也知道了回去现实世界的方法：关口，但凯文意识到传呼机的留言是克鲁特意发出，以引诱他前往关口，抢夺他的身份盘。所以他阻止山姆前去。由于关口会在有限时间内关闭，山姆看到父亲不敢闯关，便认为他太过懦弱而宁愿要自己也被囚于创界之中，对父亲深感失望。葵拉私下帮助山姆，教他往见一个叫做“宙斯”的人，以获得帮助。
山姆瞒着父亲前往创之城寻找宙斯，希望宙斯帮助自己。后者假装同意，但暗中知会克鲁，前来捉拿山姆。葵拉及时赶到，相救山姆，但寡不敌众，受伤昏迷。关键时刻凯文出现，救走二人，但身份盘被夺走。山姆承认自己行为鲁莽，父子和解。三人决定不再顾忌克鲁的陷阱，搭载太阳船以尽快赶到关口。途中凯文为葵拉治疗，并告诉山姆葵拉就是仅存的埃索。太阳船最终被克鲁阻截。葵拉为了夺回身份盘，被克鲁捉住。费林父子发现克鲁已经成立了大批军队，想要前往现实世界，建立“完美世界”。同时凯文发现，雷斯勒就是自己原先的助手创，克鲁叛变时保护自己而被克鲁抓获并改造。山姆再次出手，夺回了身份盘，并救回了葵拉。凯文也夺取了一架极光飞机，三人再次向关口进发。克鲁带领雷斯勒等打手追击。一场激烈的空战后，雷斯勒在飞机回旋躲避的同时被凯文的话点醒，回复为创，为三人争取时间，和克鲁对撞掉下去时被克鲁抢走飞机启动器。但最后三人仍然被克鲁追上，在凯文的道歉后，克鲁执意要前去地球。在克鲁逐渐要到光柱接近山姆和柯拉时，凯文最后决定与克鲁同归于尽，让山姆和葵拉能够从关口回到现实世界。
山姆终于回到了凯文的旧工作室，并将父亲的电脑中的资料备份，弄成项链挂在身上时时刻刻想著父亲。他推门而出，看到了赶来的艾伦。他对艾伦说：“你说的都是对的。”并表示他会接手管理父亲的公司，街上，葵拉正等着山姆，山姆载着葵拉骑摩托车回城。车驶在高速路上，葵拉看着新升起的太阳，露出了笑容。两人在清晨的阳光中向着城市驶去。