Ralph (voz de John C. Reilly) é um ex-vilão de videogames 8-Bit que quer mostrar ao mundo que pode ser um herói, assim como o mocinho Fix-It Felix (Jack McBrayer). Quando surge um moderno jogo de tiro que mostra a perspectiva do protagonista, o durão Sargento Calhoun (Jane Lynch), Ralph encara o jogo como sua grande chance. Ele invade o jogo com um plano simples - ganhar uma medalha -, mas não demora a arruinar tudo, libertando sem querer um inimigo mortal que põe em risco todos os jogos do fliperama. Agora, a única esperança de Ralph é Vanellope von Schweetz (Sarah Silverman), jovem e encrenqueira “pane” de um jogo de corrida de carros com cobertura de bala, que pode acabar sendo quem ensinará a ele o verdadeiro significado de ser o mocinho.