Wreck-it Ralph' is de slechterik in een arcade game, maar zou graag net zo geliefd zijn als de perfecte 'Fix-It Felix': de held uit het spel. Wanneer de kans zich voordoet, stapt hij stiekem over naar het schietspel Hero's Duty om daar een medaille te winnen. Hiermee denkt hij ook een gerespecteerde held te kunnen worden, maar het loopt allemaal verkeerd. Ralph moet vluchten en komt terecht in het kleurrijke racespel Sugar Rush. Hier ontmoet hij de levendige Vanellope von Schweetz, een "storing" in het spel. Onbedoeld heeft Ralph echter een virus meegenomen dat de hele arcadewereld bedreigt. Zal het beide outcasts lukken de game te redden en tegelijk hun dromen te verwezenlijken?