Six ans après les événements du premier film (Les Mondes de Ralph), Ralph La Casse et Vanellope restent toujours les meilleurs amis du monde et s'amusent chaque nuit à jouer ensemble. Alors que Ralph est heureux de la vie qu'il a, Vanellope avoue être ennuyée par son jeu, qui est trop prévisible, et aimerait de la nouveauté. Un jour, Ralph essaie d'exaucer son souhait en créant une course bonus dans l'un des circuits. Vanellope va contre la joueuse de la borne d'arcade pour profiter de la course à fond, tant et si bien que la joueuse, en forçant trop sur le volant, le casse. La situation paraît désespérée lorsque le propriétaire de la salle d'arcade, M. Litwak, annonce que la société ayant conçuSugar Rush a fait faillite. De plus, quand la joueuse trouve un volant sureBay, M. Litwak le trouve trop cher et n'a d'autre choix que de débrancher la borne deSugar Rush en attendant l'épaviste, laissant tous les personnages du jeu sans abri.
Le soir venu, après une discussion avec Félix Fixe Jr., Ralph décide d'aller dans Internet via lerouteur deWi-Fi récemment installé par M. Litwak pour trouver le volant deSugar Rush. Il emmène Vanellope avec lui. Bien qu'ils arrivent à le gagner aux enchères en offrant 27 001 dollars, ils ne peuvent pas le payer et doivent trouver l'argent en 24 heures. Les deux amis vont voir Spamley, unspam, pour se faire rapidement de l'argent, et trouve une offre lucrative qui consiste à voler une voiture très rare appartenant à Shank dans unMMORPG appeléLa Course Infernale. Ralph et Vanellope volent la voiture, mais sont forcés de la rendre. Shank félicite Vanellope sur ses talents de conductrice et les dirige vers Yesss, la directrice de Buzzztube, où Ralph décide de faire une série de vidéos virales en s'inspirant de concepts à la mode pour gagner l'argent.
Alors que les vidéos de Ralph font sensation, Vanellope rejoint l'équipe de Yesss, qui fait apparaître desfenêtrespop-up. Ralph dit à Yesss d'emmener Vanellope dans un site de fans de Disney intituléOh My Disney, où elle rencontre et se lie d'amitié avec lesprincesses Disney, qui l'encouragent à chanter, quand Ralph appelle Vanellope pour lui dire qu'il a récupéré assez d'argent pour acheter le volant. Quand Vanellope ne rejoint pas Ralph à eBay, il l'appelle une deuxième fois et le téléphone décroche par accident et Ralph est mis en muet. Il entend Vanellope confesser à Shank qu'elle aimerait rester dansLa Course Infernale car son imprévisibilité et les défis qui s'y présentent la font se sentir vivante, contrairement àSugar Rush. Horrifié à l'idée que Vanellope puisse l'abandonner, Ralph retourne voir Spamley pour lui demander s'il connaît un moyen de rendreLa Course Infernale plus ennuyante afin de convaincre Vanellope de rester avec lui. Spamley l'emmène alors dans ledark web, où il fait la connaissance de Double Dan, une créature qui lui donne Arthur, unvirus de vulnérabilité, qui recrée les défauts qu'il trouve. Quand Ralph lâche le virus dansLa Course Infernale, il copie leglitch de Vanellope et le recopie dans tout le jeu, causant unreboot du jeu. Ralph sauve Vanellope juste avant que le jeu ne redémarre, ce qui aurait pu la supprimer pour toujours.
Vanellope pense que le crash du jeu est de sa faute, mais Ralph, honteux, confesse ce qu'il a fait. Trahie et folle de rage, Vanellope dit que Ralph n'est plus son meilleur ami et jette la médaille qu'elle lui avait faite dans le premier film. Alors que Ralph, vulnérable, retrouve la médaille, maintenant cassée en deux, Arthur le scanne et recopie ses défauts. Ceci crée une légion de copies de Ralph excessivement possessives, qui causent de sérieux dommages à Internet en cherchant Vanellope. Le vrai Ralph trouve cette dernière et essaie, avec l'aide de Yesss, d'emmener les copies vers un logiciel anti-virus, mais les clones se rassemblent et créent "Ralphzilla", une réplique géante de Ralph. Alors que ce dernier voit que la bataille est perdue, Vanellope se rend, mais Ralph ne l'accepte pas. Il confronte ses clones, avouant son égoïsme et sa possessivité envers Vanellope, disant que la séparation physique ne signifiait pas forcément la fin de leur amitié. Ses insécurités disparaissent, ainsi que tous les clones, et Internet est réparé, alors que Ralph est sauvé d'une chute mortelle par les princesses Disney.
Un peu plus tard, Shank s'arrange pour que Vanellope puisserespawn dansLa Course Infernale, ce qui lui permet d'y rester définitivement. Ralph lui donne une moitié de la médaille cassée et ils se disent adieu, non sans larmes.Sugar Rush est rebranché, Ralph retourne à la salle d'arcade et compense l'absence de Vanellope en organisant des activités avec les autres personnages de jeux vidéo, tout en restant en contact avec Vanellope à l'aide d'un chat vidéo.
Scène inter-générique
Une femme conduisant sa voiture, demande à sa fillette, assise dans son siège enfant à l'arrière, si elle a aimé le film. Celle-ci répond oui, mais qu'elle est déçue de ne pas avoir vu une scène qui était dans la bande-annonce. Sa mère compatit et invite sa fille à jouer à son jeu « Pancake Milkshake » sur sa tablette pour se détendre. Un lapin et un chat sont assis de chaque côté d'une table. Le lapin est à gauche de l'écran, le chat à droite. Unpancake ou unmilkshake apparait au milieu de la table. Le jeu consiste à faire glisser le pancake vers la gauche jusqu'au lapin pour qu'il le mange, et faire glisser le milkshake vers la droite jusqu'au chat pour qu'il le boive. Rapidement Ralph intervient dans le jeu en disant qu'il veut y jouer aussi. La fillette ne pouvant plus jouer observe. Le lapin, dépassé par le rythme soutenu avec lequel Ralph lui fait glisser les pancakes, commence à avoir du mal à digérer. Vanellope apporte alors un chariot sur lequel sont entassés de nombreux pancakes. Ralph se met alors à gaver le lapin qui enfle. Voyant cela, Vanellope demande à Ralph de donner également des pancakes au chat. Ralph lui répond qu'il ne peut pas, puisque le chat ne boit que des milkshakes et ne mange pas de pancake. Il fait glisser lentement un pancake vers le lapin qui l'avale péniblement. Un bruit d'éclatement se produit et la fillette, les yeux rivés sur l'écran hurle terrifiée.
Scène post-générique
Une bande-annonce propose de consulter un aperçu deLa Reine des neiges 2. Le clic sur le lien provoque unRickroll : Ralph reproduit le début du clip et le refrain de la chansonNever Gonna Give You Up, puis déclare qu'il adore cette chanson, même s'il ne comprend pas les paroles, puis annonce au spectateur qu'il n'y a plus rien à voir et qu'il va avoir du mal à se sortir cette chanson de la tête.
Thierry d'Armor : Mafoi et le premier commissaire-priseur
Thierry Buisson : Petit boucher
Carole Gioan : Felony, la présentatrice TV et le troisième commissaire-priseur
Olivier Bénard : Pyro, Hé Nengman et la chèvre
Juliette Poissonnier : Little Debbie, Colleen, Dani Hernandes, la maman au collant, le pop-up Instagram, le deuxième commissaire-priseur et la maman de Mo
Mario aurait dû faire un caméo dans le film mais il n'apparaît finalement pas pour une question de droits.Charles Martinet aurait repris son rôle. Cependant, Bowser réapparait en tant que caméo et les blocs bonus de Mario sont visibles dans le film en arrière-plan.
Les voix desprincesses Disney en version originale, issues des films ou des suites et dérivés, reprennent toutes leur rôle saufAdriana Caselotti (Blanche-Neige) par Pamela Ribon,Ilene Woods (Cendrillon) par Jennifer Hale, etMary Costa (Aurore) par Kate Higgins. Certaines des voix françaises sont de retour pour Blanche-Neige (redoublage de 2001), Cendrillon (suites), Aurore (Les Histoires Merveilleuses : Vis tes Rêves), Ariel (voix chantée), Pocahontas, Mulan, Raiponce, Mérida, Anna et Vaiana. Léopoldine Serre (Belle 2017) succède àBénédicte Lécroart, Aurélie Konaté remplaceChina Moses (Tiana), Victoria Grosbois remplaceMagali Barney (Jasmine) et Noémie Orphelin remplaceAnaïs Delva (Elsa).Les poitrines des princesses ont été réduites pour des raisons de sexualisation des personnages lors de la scène où ces dernières se retrouvent en t-shirts[réf. nécessaire]. Lecaméo deTiana (La Princesse et la Grenouille) a été considéré comme une mise en œuvre dewhitewashing de la part du film[17].
Dans le film, les studios ont décidé de faire une scène où c'est la voix originale et unique de Blanche-Neige, celui d'Adriana Caselotti, bien que la voix de Blanche-Neige n'est pas celui d'Adriana, mais ils lui ont rendu un fantastique hommage.
Lerickroll de la scène post-générique est interprété en version originale parJohn C. Reilly, voix originale de Ralph tandis que pour la version française elle est interprétée parFrançois-Xavier Demaison, voix française de Ralph.
Les noms des voix françaises sont au générique de fin alors que dans le premier film,Les Mondes de Ralph, les noms des voix originales avaient été conservées pour la version française.
Des scènes de la bande annonces pour le film ont été modifiées lors du rendu final du film (par exemple dans la bande annonce Vanellope dort dans la décharge de briques alors que dans le film elle construit une voiture avec les briques, où quand Ralph et Vanellope regardent le tableau du chat, scène qui apparaît seulement dans la bande annonce et pas dans le film).
Dans le site de Disney,Stan Lee, le créateur de la plupart des superhéros de Marvel, apparaît comme un internaute.
Le, en relation avec la sortie deRalph 2.0,Hasbro propose un coffret regroupant les 14princesses Disney apparaissant dans le film avec leurs tenues modernes[19].