A história gira em torno de Mitchie Torres (Demi Lovato), uma jovem musicista que espera se tornar uma cantora profissional. Mitchie quer ir a um acampamento musical chamado “Camp Rock”, mas sua família não pode pagar, então sua mãe, Connie Torres (Maria Canals-Barrera) arranja um emprego de cozinheira, permitindo que Mitchie vá ao acampamento. Ela tenta esconder esse fato de seus amigos. O pop star Shane Gray (Joe Jonas) é convocado por seus colegas de banda, Jason (Kevin Jonas) e Nate (Nick Jonas) para dar aulas de dança no acampamento por um mês. Shane escuta Mitchie cantando e se apaixona pela voz, mesmo não sabendo a identidade da cantora. Ele passa então a procurar por ela. Shane e Mitchie possuem diversas interações, e quando ele vê que a voz pertence a ela, um romance se inicia entre os dois.