La rivalité entre la société ENCOM d’Eve Kim et celle de Julian Dillinger fait rage, chacun essayant de tirer le meilleur profit de l’héritage industriel laissé par Kevin Flynn depuis les expériences de TRON. Eve a perdu sa sœur et associée, et a juré de retrouver la trace de Flynn, dont elle admire le travail et l’aura. De son côté, Dillinger et sa mère, Elizabeth, fomentent un plan : grâce à une technologie laser, ils ont réussi à imprimer des armes et même des êtres virtuels à intelligence artificielle, tels leurs guerriers Ares et Athena, qui se matérialisent en humains. Le problème est qu’au bout de 29 minutes, ils se décomposent et retournent dans le programme virtuel. Julian pirate le système TRON et y envoie ses sbires y trouver une voie vers le code de la permanence, que Flynn pourrait avoir créé. Après des poursuites et des batailles virtuelles, Ares trouve une voie vers une ancienne version du programme. Il rencontre Flynn, qui lui donne accès à la permanence et lui inculque le bien. Dillinger a trouvé un moyen d’imprimer des machines de guerre et Athena part à l’attaque dans le vrai monde. Or, Athena trahit Dillinger, et Elizabeth meurt. Athena attaque la ville avec son vaisseau pour trouver Eve, qui est la clé de tout. Ares revient et la protège. Athena est détruite ; Dillinger se fait insérer dans un autre programme pour fuir les autorités. Eve reprend son entreprise et Ares choisit de vivre incognito parmi les humains.