Le RPG commence lors de la finale du championnat de basket; les Wildcats, menés par Troy Bolton, sont menés par l'équipe adverse; mais lors des 16 dernières minutes, grâce à leur détermination et à l'intervention de Gabriella qui redonne du courage au capitaine, les basketteurs de East High se retrouvent vainqueurs, lors de la fête donnée pour cette victoire, Troy et Gabriella tentent de profiter de l'instant présent dans la crainte de leur prochaine séparation à la fin de l'année. Au lycée, Kelsie inscrit à leur insu ses camarades à la comédie musicale de fin d'année, qui portera sur "leurs années lycée", on apprend alors de Mme Darbus que Ryan, Sharpey, Kelsie et Troy on attiré l'attention de l'école Julliard, et que ses représentants viendront au spectacle pour juger de qui sera le plus apte à obtenir une bourse. Sharpey apprend de son assistante Tiara que Gabriella est admise au programme de prérentrée de Standford, à 1000 kilomètres de là, qui a lieu lors de la comédie musicale; ravie d'avoir l'espoir d'être la vedette, elle en informe Troy pour que celui-ci pousse Gabriella à y aller. Mais une fois là-bas, celle-ci l'informe qu'elle ne veut pas rentrer pour le bal de promo, car il serait trop dur pour elle de le quitter à nouveau; aussi Troy part la rejoindre à Stanford et essaye de la ramener à temps pour la comédie musicale. Lors de celle-ci, en l'absence de Troy, Sharpey se retrouve avec la doublure, ce qui ne semble absolument pas à son goût. Or elle se rend compte que Tiara sa doublure, lui a pris son rôle alors qu'elle prenait celui de Gabriella, finalement elles montent toutes deux sur scène en se défiant. Et Troy et Gabriella reviennent à temps pour leur duo. A la fin du spectacle, on apprend que Kelsie et Ryan sont tous deux admis à Julliard et que Troy étudiera le basket et la musique dans une école non loin de Gabriella. Le film se clôt sur Troy, Gabriella, Sharpey, Ryan, Chad et Taylor avec en fond un rideau rouge fermé.