Nachdem das Basketballteam der East High School von Albuquerque unter Captain Troy Bolton (Zac Efron) die Schulmeisterschaft gewonnen hat, bleiben nur noch wenige Wochen bis zum Ende des letzten Schuljahrs. Danach wird Troy mit seinem besten Freund Chad Danforth (Corbin Bleu) die lokale Uni besuchen und dort Basketball spielen, Troys grosse Liebe Gabriella Montez (Vanessa Hudgens) zieht es jedoch an die weit entfernte Stanford Universität in Kalifornien.
Um noch einmal alle Freunde an einem Ort zu vereinen, überredet Gabriella ihre Mitschüler zur Teilnahme am diesjährigen Musical, das unter dem Titel "High School Musical: Senior Year" die Hoffnungen und Träume der Schüler in ihrem letzten Schuljahr zeigen soll. Bei der Aufführung werden auch zwei Talentsucher der berühmten New Yorker Julliard Schule für Theater, Musik und Tanz anwesend sein, denn vier Schüler wurden von Tanzlehrerin Miss Darbus (Alyson Reed) als mögliche Studenten der Prestigeschule vorgeschlagen. Ausser der zickigen Sharpay Evans (Ashley Tisdale), ihrem Zwillingsbruder Ryan (Lucas Grabeel) und der begabten Komponistin Kelsi Nielsen (Olesya Rulin) erhält aber ganz überraschend auch Troy eine Chance auf das begehrte Stipendium.
Während Troy sich entscheiden muss, ob er in Zukunft Basketball spielen oder auf der Bühne singen und tanzen will, giert Sharpay wie immer nach den besten Songs im Musical, und Gabriella fragt sich, ob es für sie und Troy auch eine gemeinsame Zukunft nach der High School geben kann.