Parallel zur Ankündigung wurde der offizielle Kinotrailer vorgestellt. Aus diesem geht hervor, dass der Film - natürlich - vor allem in 3D-Kinos gezeigt werden soll. In London, Sydney, Toronto, New York und Los Angeles konnten Fans den Trailer vorab bereits in 3D ansehen.
Die Story beginnt damit, dass bei Alan Bradley (Bruce Boxleitner) eine Nachricht von der längst abgeschalteten Telefonnummer seines vor 20 Jahren verschwundenen Freundes Kevin Flynn (Jeff Bridges) eintrifft. Dieser unterrichtet Flynns Sohn Sam (Garrett Hedlund) davon.
Sam fährt daraufhin zur alten Spielhalle seines Vaters und entdeckt dort hinter dem Arcade-Automaten des Spiels "Tron" einen versteckten Raum. In diesem befindet sich sehr futuristisches Computer-Equipment. Während Sam sich dieses ansieht, wird sein Bewusstsein automatisiert erfasst und in die virtuelle Realität geschickt. Dort trifft Sam seinen verschwundenen Vater wieder und muss in den aus dem ersten Teil bekannten Rennen um sein Leben kämpfen.