21世纪某天，神秘外星人突然入侵地球。奇怪的是外星人全部以20世纪80年代所流行的像素电子游戏形象出现，凡是被它们碰过的物体、人类无一例外都被像素化。现任美国总统威尔·库珀（凯文·詹姆斯KevinJames饰）深感事态严重，连忙电话叫来的当年极为擅长街机游戏的玩伴山姆·布伦纳（亚当·桑德勒AdamSandler饰）。在另一个怪鸡朋友勒德洛·莱门梢夫（乔什·加德JoshGad饰）的指点下，他们似乎明白了外星人的真身。入侵接二连三袭来，这群大男孩找来曾经的死对头埃迪·普兰特（彼特·丁克拉奇PeterDinklage饰），联合与伪装成游戏的外星人们展开3D像素大作战。地球危在旦夕，这可真不是能让人轻松以对的游戏……

1982 年，13 岁的萨姆·布伦纳 (Sam Brenner) 与朋友威尔·库珀 (Will Cooper) 在电子游戏厅里，在《大金刚》的冠军赛中似乎输给了令人讨厌的“火爆者”埃迪·普兰特 (Eddie "The Fireblaster" Plant)。该事件的录像带包含在发射到太空的时间胶囊中。如今，布伦纳是一名电子安装工，而库珀是不受欢迎的美国总统。在关岛，安德森空军基地遭到以加拉加的形式袭击的外星力量的围攻，一名士兵被绑架。

布伦纳在离婚的美国陆军中校维奥莱特·范·帕滕家里工作，两人分别被库珀传唤到白宫。在看到视频片段并与勒德洛“神奇小子”拉蒙索夫会面后，布伦纳推断外星人不知何故将录像带图像误认为是宣战，并正在用一种奇怪的技术攻击地球，这种技术使他们能够变身为锦标赛中的电子游戏。外星人使用盒式磁带中的片段打断电视广播，向地球人民发起一场战斗，如果外星人获胜三场，他们将征服地球。布伦纳和库珀无法阻止其中一次袭击，因为泰姬陵被外星人以以下形式破坏打砖块和一名旁观者被绑架。

布伦纳和勒德洛训练海豹突击队参加比赛。维奥莱特开发了能有效对抗外星人的定向能武器。随后，团队前往伦敦，外星人以蜈蚣的形式攻击海德公园。士兵们开始失败，布伦纳和勒德洛介入并击落了他们。外星人向一位老太太 送去祝贺和猎鸭犬形式的“奖杯”。

勒德洛和库珀在前往纽约市之前将因欺诈而被判入狱的埃迪救了出来。在那里，团队必须与一个扮演幽灵的巨型吃豆人形式的外星人战斗。吃豆人的创造者岩谷彻试图与吃豆人和平地讲道理，但手被咬掉了。布伦纳、勒德洛和埃迪使用改装的Mini Cooper汽车克服了挑战，但维奥莱特注意到埃迪在棋盘上以超音速移动。一旦动力丸的效果耗尽，布伦纳就能诱骗吃豆人追赶他。他们赢得了Q*Bert作为奖杯。然而，在一次庆祝派对上，外星人宣布，由于有人作弊，对地球的挑战已被放弃。维奥莱特的儿子马蒂发现，埃迪不仅在与吃豆人的战斗中使用了写在眼镜内侧的作弊码，而且还在小时候玩大金刚与布伦纳对战时使用了作弊码。艾迪逃跑，而马蒂则被外星人绑架。

外星人利用一支由电子游戏角色和敌人组成的军队对华盛顿特区发动了大规模攻击。库珀加入了队伍，而拉德洛则留下来战斗。外星人化身为“丽莎女士”，这是勒德洛从小就迷恋的电子游戏角色。勒德洛说服丽莎选择爱情并与人类站在一起，而埃迪则希望弥补错误，返回战斗。布伦纳、维奥莱特和库珀被召唤到外星人的母舰，这是拯救地球的最后一次机会，他们在起始层面对他们的领袖，大金刚的形式，外星人的俘虏在顶层。当这群人躲避木桶和火球时，布伦纳失去了希望，直到马蒂揭露埃迪在《大金刚》中被骗了，这意味着布伦纳是世界上最好的大金刚玩家。这恢复了布伦纳的精神，使他能够继续战斗并避开滚动的木桶。一旦布伦纳击败了大金刚，包括丽莎在内的外星人军队就从地球上消失了。

该团队被誉为英雄，库珀设法与外星人达成和平协议。埃迪因作弊向布伦纳道歉，并称赞他是《大金刚》中最好的玩家，尽管勒德洛对丽莎的去世感到悲伤，但 Q*Bert 却将其形象转变为丽莎女士。布伦纳和维奥莱特成为情侣，而艾迪则结识了瑟琳娜·威廉姆斯和玛莎·斯图尔特。外星人在出发前恢复了地球上的一切，包括岩谷的手。一年后，丽莎女士和勒德洛结婚并生下了像 Q*Bert 一样的孩子。