Six ans après leurs premières aventures, Ralph la casse et la jeune Vanellope von Schweetz mènent une vie paisible et routinière dans la salle d'arcade de M. Litwak. Tout bascule lorsque le volant de la borne de Sugar Rush se brise accidentellement, menaçant le jeu d'être définitivement débranché et mis à la poubelle. Pour sauver la maison de Vanellope, les deux complices décident de prendre tous les risques en s'aventurant dans l'univers inconnu et vertigineux d'Internet grâce au tout nouveau routeur Wi-Fi de l'arcade. Leur quête les plonge au cœur d'une toile immense et foisonnante, remplie d'algorithmes, de boutiques en ligne et de réseaux sociaux où leur amitié va être mise à rude épreuve.