Den evig optimistiske koalaen Buster Moon samler troppen til deres mest ambisiøse prosjekt så langt: å fremføre et helt nytt show på Crystal Tower Theater, styrt av den nådeløse mogulen Jimmy Crystal. For å få innpass hos Crystal lover Buster å få med seg den tilbaketrukne rocke-legenden Clay Calloway på scenen, en utfordring lettere sagt enn gjort. Calloway har nemlig stengt verden ute i over ti år etter hans kones død. Gjengen i New Moon Theater legger ut på en emosjonell reise mot forsøket på suksess, med stadige påminnelser om musikkens kraft til å lege alle sår.