In 2077, jaren na een nucleaire oorlog, is Jack Harper is een eenzame veiligheidsreparateur op een verlaten en bijna geheel verwoeste aarde. Als Jack een hem onbekende vrouw redt uit een neergestort ruimteschip leidt dit tot een reeks gebeurtenissen waarbij het lot van de mensheid in zijn handen komt te liggen.
Na dertig jaar in dienst als Top Gun-piloot wordt Pete "Maverick" Mitchell geconfronteerd met zijn verleden als hij de zoon van een overleden vriend moet trainen.
Als Kevin Flynn onverklaarbaar is verdwenen, laat hij zijn softwarebedrijf na aan zijn zoon Sam. Wanneer Sam in aanraking komt met een digitaal universum dat door zijn vader is gemaakt, treedt Sam daar binnen waarna hij van de ene verbazing in de andere valt