En un colorido mundo donde los videojugadores son héroes y los píxeles cobran vida, Ralph, un gigante de los videojuegos y su mejor amiga Vanellope, se embarcan en una alocada aventura que los lleva más allá de las fronteras de su arcade. Después de que un pequeño episodio provoca daño a la máquina de Vanellope, la dupla se ve obligada a aventurarse en el vasto y caótico universo de Internet para encontrar una pieza de repuesto que la salve.

Un grupo de amigos adolescentes, liderados por el ingenioso pero algo torpe David Raskin, descubre un antiguo proyecto de su difunto padre: una máquina del tiempo. Al principio, la idea de viajar en el tiempo parece un sueño hecho realidad. Juntos deciden aprovechar la máquina para arreglar pequeños errores de sus vidas y disfrutar de momentos épicos, como asistir a fiestas increíbles y evitar situaciones embarazosas. Sin embargo, a medida que realizan más viajes al pasado, las cosas comienzan a descontrolarse.