Troy Bolton, el capitán del equipo de baloncesto, y Gabriella Montez, una joven tímida dotada para las matemáticas, comparten una pasión secreta por el canto. Ambos se conocen por accidente en una karaoke, en el que también se dan cuenta de que comparten instituto. A partir de ese momento y a pesar de sus diferencias, deciden unir fuerzas y participar en la obra de comedia musical de su instituto, enfrentándose al orden social establecido. A fuerza de voluntad y determinación, conseguirán convencer al resto de estudiantes y llevar a cabo su sueño. Aunque no será una tarea fácil.
La reina del baile Sharpay Evans, junto a su hermano Ryan, serán los rivales de Troy y Gabriella en la lucha por alzarse con el primer premio en el concurso del instituto. Ambos se ayudarán de sus amigos Chad y Taylor para incrementar su popularidad en el insituto y que, de camino, los estudiantes se decanten por ellos en lugar de por los hermanos Evans.