Dans une salle d'arcade, Ralph la casse est le héros mal aimé d'un jeu des années 80. Son rôle est simple : il casse tout ! Pourtant il ne rêve que d'une chose, être aimé de tous... Vanellope Van Schweetz quant à elle, évolue dans un jeu de course, fabriqué uniquement de sucreries. Son gros défaut : être une erreur de programme, ce qui lui vaut d'être interdite de course et rejetée de tous... Ces deux personnages n'auraient jamais dû se croiser... et pourtant, Ralph va bousculer les règles et voyager à travers les différents mondes de la salle d'arcade pour atteindre son but : prouver à tous qu'il peut devenir un héros... Ensemble, arriveront-ils à atteindre leurs rêves ?
