Enfants dans les années 80, Sam Brenner, Will Cooper, Ludlow Lamonsoff et Eddie Plant « Le cracheur de feu » ont sauvé le monde des milliers de fois, à 25 centimes la partie dans les salles d’arcade. Mais là, ils vont devoir le faire pour de vrai. Dans Pixels, lorsque des extraterrestres intergalactiques découvrent des images d’anciens jeux d’arcade, ils les prennent à tort pour une déclaration de guerre et attaquent la Terre en prenant la forme des personnages des jeux vidéo lors des attaques. Le président des Etats-Unis, Will Cooper, fait alors appel à ses anciens camarades des salles d’arcade pour empêcher le monde d’être détruit par PAC-MAN, Donkey Kong, Galaga, Centipede, et les Space Invaders. Ils sont assistés du lieutenant-colonel Violet Van Patten (Michelle Monaghan), une experte qui leur fournit des armes uniques pour combattre les extraterrestres.