Mitchie Torres, ein an ihrer Schule unbeliebtes Mädchen, träumt davon, im Sommer am Camp Rock teilzunehmen. Jedoch fehlt ihrer Familie das nötige Geld. Um ihrer Tochter ihren Traum trotzdem erfüllen zu können, nimmt ihre Mutter Connie den Job als Köchin im Camp an. Dort angekommen freundet sich Mitchie mit Caitlyn Geller an. Als jedoch Tess Tyler mit ihrer berühmten Mutter angibt, behauptet auch Mitchie, dass sie eine berühmte und reiche Mutter hat. Daraufhin lädt Tess Mitchie in ihre Clique ein. Nachdem Mitchie einen ihrer Songs gesungen hat, lässt Tess sie zusammen mit Ella und Peggy Background singen, um ihr offensichtliches Talent vor den anderen zu verstecken und der einzige Star zu bleiben.
Unterdessen wird der Popstar Shane Gray von seinen Bandmitgliedern Nate und Jason ins Camp Rock geschickt, da er in der Öffentlichkeit als unhöflich dargestellt wird, was er im Camp auch nochmal bestätigt. Als Shane jedoch Mitchie kennen lernt findet er wieder zu sich selbst zurück und engagiert sich vor allem für die vielen Talente im Camp und gibt zusammen mit Nate und Jason ein Konzert als Connect 3 bei dem sie neue Musikrichtungen und Songs spielen, die Shane im Camp Rock geschrieben hat.
Nachdem Tess und Caitlyn sich gegenseitig mit Essen bewerfen, wird Caitlyn mit Küchendienst bestraft und entdeckt das Geheimnis von Mitchie. Als auch Tess dieses entdeckt, wird Mitchie erneut zu einem Außenseiter. Damit ihr von Mitchie beim Final Jam keine Konkurrenz droht, lässt sie es so aussehen, als ob Mitchie und Caitlyn ihr Armband gestohlen hätten, damit die beiden vom Final Jam ausgeschlossen werden.
Jedoch verliert Tess wegen ihrer arroganten Art Ella und Peggy als ihre Mitläufer. Nachdem beim Final Jam Barron, Sander und Ella, Tess sowie Peggy einen Song gesungen haben und Connect 3 sich als Jury zurückgezogen hat, treten Mitchie und Caitlyn noch auf, da ihre Strafe nur bis zum Ende des Final Jam dauerte. Außerdem gesteht Tess, dass sie die beiden mit dem Armband reingelegt hat. Während des Songs findet auch Shane Mitchie wieder, der sie aufgrund ihrer Stimme lange gesucht hatte. Letztendlich gewinnt Peggy den Wettbewerb, den Pokal sowie eine Studioaufnahme mit Shane Gray. Der Film endet damit, dass alle Teilnehmer zusammen den Song We Rock singen.
