Mitchie, une adolescente souhaite plus que tout passer ses vacances dans le prestigieux Camp Rock. Pour réaliser son rêve elle devra travailler à la cuisine du Camp. Un jour où elle chante en travaillant, Shane Gray, le chanteur d'un groupe de musique, l'entend sans la voir et ne pense alors qu'à une chose : retrouver la jeune fille qui chantait.

Mitchie (Demi Lovato), Shane, Jason, Nate (les Jonas Brothers) et leurs amis sont de retour à Camp Rock pour un nouvel été fabuleux sous le signe de la musique, du rire et peut-être même de la romance. Cependant, ils apprennent qu'un nouveau camp d'été, Camp Star, vient d'ouvrir de l'autre côté du lac. Avec ses équipements de pointe, il a séduit de nombreux professeurs et campeurs de Camp Rock, dont l'avenir est maintenant incertain.

En 1977, aux USA, le député Ron Dellums et ses trois enfants, Piper, Brandy et Erik, se réjouissent à l'idée d'accueillir, dans le cadre d’un séjour d’échange scolaire, Mahree une jeune Sud-Africaine. Dès la descente d’avion, ils sont vite surpris de découvrir que l’adolescente est blanche tandis que cette dernière l’est plus encore quand elle se rend compte que ses hôtes sont noirs ; elle qui vient d’un pays où l'apartheid régit les rapports humains...

Ben, fils ainé des Cooper, gagne une maison révolutionnaire où il s'installe avec son père veuf et Angie, sa petite sœur. Créé par le professeur Sara Barnes, le nouveau domicile comporte ainsi un ordinateur parlant, dénommé P.A.T. qui gère tout et se doit, notamment, d'intégrer, au jour le jour, les habitudes de ses nouveaux propriétaires. Si tout semble fonctionner au début de cette cohabitation d'un nouveau genre, la situation se corse quand Ben, perturbé par le décès de sa mère, donne à P.A.T. une notion de maternité...

Roscoe se désole de voir, les Zettabytes, un groupe de rock amateur dans lequel chante son amie Samantha, ne pas parvenir à décoller. Ni une, ni deux, il décide pour l'aider de mettre sa passion pour l'informatique au service de la musique en créant une chanteuse virtuelle, Loretta Modern. Le succès est immédiatement au rendez-vous au grand dam de Samantha, dépitée de voir une hologramme prendre peu à peu sa place...