Sam Flynn, un experto en tecnología de 27 años e hijo de Kevin Flynn, investiga la desaparición de su padre y se encuentra metido en el mismo mundo de programas violentos y juegos de lucha donde su padre ha estado viviendo los últimos 25 años. Junto a la leal confidente de Kevin, padre e hijo se embarcan en una aventura a vida o muerte a través de un cyber universo visualmente increíble que se ha hecho más avanzado…y mucho más peligroso.
 | Garrett Hedlund | Sam Flynn |
 | Jeff Bridges | Kevin Flynn / Clu 2.0 |
 | Michael Sheen | Castor |
| Michael Teigen | Green Light Cycle Rider |
| Beau Garrett | Siren Jem |
| Olivia Wilde | Quorra |
| James Frain | Jarvis |
| Bruce Boxleitner | Alan Bradley |
| Serinda Swan | Siren |
| Amy Esterle | Mrs. Flynn joven |
| Yaya DaCosta | Siren |
| Elizabeth Mathis | Siren |
| Owen Best | Joven Sam |
| Steven Lisberger | Shaddix |
