TROLLS BAND TOGETHER kembali membawa keceriaan penuh warna dengan deretan pengisi suara Anna Kendrick sebagai Poppy, Justin Timberlake sebagai Branch, Iris Dohrn sebagai Baby Branch, dan Kenan Thompson sebagai Tiny Diamond.

Film ini membuka cerita lewat kilas balik masa kecil Branch bersama empat kakaknya John Dory, Spruce, Clay, dan Floyd yang dulu tergabung dalam boyband BroZone. Sayangnya, mereka gagal mencapai Perfect Family Harmony, kemampuan langka para Troll saat benar benar selaras. Pertengkaran pun memecah mereka, membuat Branch kecil harus tumbuh tanpa saudara dan diasuh oleh neneknya, Rosiepuff.

Memasuki masa kini, ceritanya berlanjut setelah dunia musik kembali terselamatkan. Branch dan Poppy menghadiri pernikahan Bridget dan Gristle di Bergen Town, hingga kemunculan John Dory mengubah suasana. Ia membawa kabar buruk bahwa Floyd ditangkap oleh Velvet dan Veneer, duo remaja ambisius dari Mount Rageon yang ingin menjadi bintang pop.

Floyd dikurung dalam botol parfum berlian dan esensinya diekstraksi untuk meningkatkan kemampuan bernyanyi Velvet dan Veneer, sebuah proses berbahaya yang bisa merenggut nyawanya.

Satu satunya cara menghancurkan berlian itu adalah dengan menyatukan kembali BroZone dan mencapai Perfect Family Harmony. Meski berat, Branch akhirnya setuju membantu.

Bersama Poppy, Tiny Diamond, dan John Dory, mereka memulai perjalanan menggunakan Rhonda, kendaraan unik mirip armadillo. Pencarian membawa mereka ke Vacay Island, tempat Spruce yang kini berganti nama menjadi Bruce dan hidup sebagai ayah keluarga. Awalnya enggan, Bruce akhirnya luluh berkat dorongan istri dan anak anaknya.

Perjalanan berlanjut ke lapangan mini golf Bergen yang terbengkalai, tempat Clay bersembunyi bersama koloni Pop Troll yang terisolasi. Di sana, Poppy juga menemukan fakta mengejutkan tentang Viva, pemimpin koloni yang ternyata saudara perempuannya.

Pertemuan ini manis sekaligus pahit karena perbedaan pandangan soal masa lalu dengan para Bergen. Sementara itu, Velvet dan Veneer terus menguras esensi Floyd, bahkan merancang rencana licik untuk menjebak seluruh BroZone. Balapan waktu pun dimulai demi menyelamatkan Floyd dan menyatukan kembali keluarga Branch.