En 1996, Los Trolls son pequeñas criaturas que viven en un estado casi perpetuo de felicidad, cantando, bailando y abrazándose todo el día. Sin embargo, son descubiertos por los Bergens, grandes criaturas miserables que solo pueden sentir felicidad después de comerse a un Troll. Los Bergens encarcelan a los trolls y los comen cada año en una ocasión especial llamada Trollstice. Los Trolls, liderados por su rey, el Rey Peppy, con su hija bebé, la Princesa Poppy, escapan a través de túneles subterráneos el día de Trollstice, cuando el Príncipe Gristle Jr. iba a comerse su primer Troll. Enfurecido, el padre de Gristle Jr., el Rey Gristle Sr., destierra a la Chef, quien estaba a cargo de preparar para el Trollstice.

En una aventura que les llevará más allá de todo lo que habían conocido, Poppy y Branch descubren que su tribu de Trolls es solo una de las seis que existen, que el resto están repartidas en seis reinos y consagradas a seis tipos distintos de música: funk, country, tecno, clásica, pop y rock. La reina Bárbara, miembro de la realeza del hard rock, y su padre, el Rey Metal, quieren acabar con el resto de géneros musicales e imponer el reinado del rock. Con el destino del mundo en juego, Poppy y Branch, junto con el resto de la pandilla — Grandullón, Chanelle, Satén, Cooper y Guy Diamante—, visitarán los demás reinos para unir a los Trolls contra los planes de Barb de eclipsarlos a todos.

La loca persecución de Scrat por su escurridiza bellota desde el principio de los tiempos, tiene consecuencias que cambiarán al mundo: un cataclismo continental que desencadenará la mayor de las aventuras para Manny, Diego y Sid.

Después de que la Reina Poppy y los Trolls quitaran el Trollstice de la Ciudad de Bergen, los Bergens ya no tienen festividades que celebrar. Después de recibir tarjetas de los Bergens (todas de diferentes días de la semana o momentos del día), Poppy tiene una idea: darles a los Bergens algunas de sus festividades para celebrar la temporada. La reina recluta a su amigo Branch (quien es nuevo en esto de ser "feliz") y al Snack Pack para viajar en autobús a la ciudad de Bergen, conducido por Cloud Guy (mucho para la molestia de Branch). Después de que los trolls viajan a través de un agujero de gusano loco, Poppy, Branch y el Snack Pack llegan a la ciudad de Bergen para darles a los Bergens algunas festividades que celebrar.

Poppy y Branch son oficialmente, por fin, pareja (#broppy). A medida que se relacionan, Poppy descubre que Branch tiene un pasado secreto. Una vez formó parte de su fenómeno boyband favorito, BroZone, con sus cuatro hermanos: Floyd, John Dory, Spruce y Clay. BroZone se disolvió cuando Branch era todavía un bebé, al igual que la familia, y Branch no ha vuelto a ver a sus hermanos desde entonces. Pero cuando Floyd, el hermano de Branch, es secuestrado por sus talentos musicales por un par de nefastos villanos estrellas del pop, Velvet y Veneer, Branch y Poppy se embarcan en un angustioso y emotivo viaje para reunir a los otros hermanos y rescatar a Floyd de un destino aún peor que la oscuridad de la cultura pop.