在充满异域风情的古代阿拉伯王国，善良的穷小子阿拉丁（莫纳·马苏德 饰）和勇敢的茉莉公主（娜奥米·斯科特 饰）浪漫邂逅，在可以满足主人三个愿望的神灯精灵（威尔·史密斯 饰）的帮助下，两人踏上了一次寻找真爱和自我的魔幻冒险。

故事发生在上一作的20年之后，此时的简（艾米莉·莫迪默 Emily Mortimer 饰）与迈克尔（本·威士肖 Ben Whishaw 饰）已经长大成人，两人都经历了人生的种种酸甜苦辣。妻子过世之后，迈克尔肩负起了养家和照顾孩子的职责，无奈安娜贝尔（皮格茜·戴维斯 Pixie Davies 饰）、约翰（纳撒内尔·萨利赫 Nathanael Saleh 饰）和乔治（乔尔·道森 Joel Dawson 饰）都颇有他们老爹当年的风范，调皮的可怕，令迈克尔一想起来就头皮发麻，只得召唤姐姐简前来帮忙。
某日，孩子们在公园玩耍，一阵大风带来了从天而降的魔法保姆玛丽（艾米莉·布朗特 Emily Blunt 饰） ，她的回归给这个岌岌可危的家庭带来了新的希望。

克拉拉（麦肯芝·弗依 Mackenzie Foy 饰）的母亲在她很小的时候就离开了她，留给女儿的唯一一样东西是装有无价之宝的盒子。德罗赛尔梅耶（摩根·弗里曼 Morgan Freeman 饰）是克拉拉的教父，在他举办的一场聚会上，一根神秘的金线指引着克拉拉找到了可以打开盒子的钥匙，然而，克拉拉却因此而被传送到了一个神秘的平行世界之中。
这是一个克拉拉的母亲一手打造的魔法世界，四位国王分别掌管着他们的国度，而克拉拉梦寐以求的钥匙，就掌握在其中最邪恶的一位——姜母女王（海伦·米伦 Helen Mirren 饰）的手上，她的存在让这个本来和平繁盛的世界逐渐走向分崩离析。克拉拉必须和她在这里结识的善良朋友们合作，夺回钥匙，粉碎姜母女王的统治和野心。

这一次，破坏王拉尔夫（约翰·C·赖利 John C. Reilly 配音）和云妮洛普（萨拉·丝沃曼 Sarah Silverman 配音）又闯祸了，导致了云妮洛普所在的游戏《甜蜜冲刺》的游戏机方向盘遭到了损坏。这是一台非常古老的街机，在整个互联网中，只有一只备用方向盘正在销售，然而它的售价实在是非常昂贵，老板决定放弃这台机器，将它解体变卖。这也就意味着，《甜蜜冲刺》里的角色们将永远失去他们的家园。
为了避免这一悲剧的发生，拉尔夫和云妮洛普决定亲自到互联网里去走一遭，买回方向盘。一路上，他们惹了无数的笑料，犯了无数令人啼笑皆非的错误。为了赚钱，拉尔夫不惜亲自出马成为视频网站的网红赚取点击量变现，而云妮洛普则在另一款赛车游戏《狂野飙车》里找到了真正的自我。