Film komedi musikal Pitch Perfect dibuka pada babak final International Championship of Collegiate A Cappella (ICCA). Di ajang tersebut, grup a cappella wanita dari Barden University, Barden Bellas, harus menelan kekalahan dari rival mereka yang semuanya pria, Barden Treblemakers.

Kekalahan itu terjadi setelah salah satu penyanyi Bellas, Aubrey, tiba-tiba muntah di atas panggung akibat demam panggung. Beberapa bulan kemudian, Beca Mitchell mulai kuliah di Barden University karena desakan ayahnya.

Sang ayah ingin Beca mencoba kehidupan kampus terlebih dahulu sebelum mengejar mimpinya menjadi produser musik. Namun Beca justru lebih sering menghabiskan waktunya membuat mash-up lagu dan magang di stasiun radio kampus. Di sana, ia bertemu dan berteman dengan mahasiswa baru lainnya, Jesse Swanson.

Sementara itu, Aubrey dan Chloe yang kini menjadi pemimpin baru Barden Bellas mulai merekrut anggota baru untuk menghidupkan kembali kelompok mereka.

Beca mengikuti audisi dengan membawakan lagu 'Cups (When I'm Gone)' dan berhasil bergabung bersama tujuh anggota baru lainnya, termasuk Fat Amy yang penuh percaya diri. Di sisi lain, pemimpin Treblemakers, Bumper Allen, menerima Jesse sebagai anggota tim mereka, tetapi menolak teman sekamar Jesse, Benji.

Aubrey kemudian mengadakan ritual perkenalan untuk anggota Bellas yang baru. Dalam ritual tersebut, mereka harus bersumpah untuk tidak menjalin hubungan romantis dengan anggota Treblemakers.

Ketika dua anggota melanggar janji itu, Aubrey langsung mengeluarkan mereka dari grup. Dalam sesi latihan, Aubrey bersikeras mempertahankan medley lagu lama yang sama berulang-ulang, sementara Beca mencoba mendorong Bellas agar lebih kreatif dan berani bereksperimen dengan aransemen baru.