Dans la scène d'ouverture, qui se déroule immédiatement après les événements du premier film Ring, tout en inspectant le cadavre de Sadako Yamamura, les experts légistes notent la preuve que Sadako est décédée il y a seulement un an ou deux, ce qui signifie qu'elle était toujours en vie dans le puits scellé depuis près de 30 ans. Plus tard, ils reconstruisent son corps et l'envoient à Takaishi Yamamura, l'oncle de Sadako, qui le prend sur son bateau et le jette plus tard au fond de l'océan.
Mai Takano, l'assistant de Ryuji Takayama, continue de chercher des réponses concernant sa mort subite. En cherchant l'ex-femme de Ryuji, Reiko Asakawa, elle rencontre un journaliste nommé Okazaki qui enquête sur la bande maudite à la place de Reiko. Okazaki, toujours à la recherche d'une personne qui a réellement vu la cassette de ses propres yeux, traque et interviewe une fille nommée Kanae Sawaguchi. Bien qu'elle n'ait pas encore vu la cassette, elle accepte de lui en vendre une copie pour 20 000 ¥. En donnant la bande à Okazaki, Kanae admet qu'elle a regardé la bande et le supplie de la regarder pour épargner sa vie. Cependant, Okazaki a trop peur pour le regarder.
Okazaki et Mai visitent un hôpital psychiatrique pour voir Masami Kurahashi, un ami de Tomoko Oishi qui l'a vue se faire tuée. Masami est maintenant muette et refuse de quitter sa chambre car elle a peur de la télé dans le salon. Pendant leur séjour, ils rencontrent un camarade de classe universitaire de Takayama, le Dr Kawajiri, qui est un éminent chercheur paranormal et reconnaît que la haine persistante de Sadako Yamamura réside dans la bande et peut être transférée à des personnes telles que Masami. Déterminé à retirer l'esprit de Sadako de Masami, qui est devenu imprégné de pouvoirs psychiques et peut projeter les images de la bande sur les téléviseurs à proximité, le Dr Kawajiri organise une expérience risquée basée sur ses théories impliquant le transfert d'énergie. L'expérience oblige Masami à tenter de drainer l'énergie de Sadako hors d'elle en projetant les images sur une bande vierge. Mai avertit Masami de ne pas participer, mais l'expérience se poursuit. Des images commencent à apparaître à la télévision lorsqu'il y a une poussée d'énergie massive et que Masami s'effondre sur sa chaise. Mai en profite pour attraper la cassette et la détruire.
Mai rencontre finalement Reiko Asakawa et son fils Yoichi, tous deux cachés par peur des autorités. Yoichi, après avoir regardé la bande, commence à montrer des capacités psychiques et est devenu muet. Pendant ce temps, le corps de Kanae Sawaguchi est découvert. Tout en essayant d'effacer les images de l'interview de Kanae, Okazaki constate que la bande ne s'efface pas et la bande colle. Le visage de Kanae apparaît sur l'écran et se transforme lentement en un visage fantomatique couvert de cheveux comme celui de Sadako. Le visage de Kanae souriant se rapproche de l'écran et Okazaki hurle.
Auparavant complice de la dissimulation des Asakawas, après avoir vu le corps de Kanae, Mai informe les autorités, qui se rapprochent de Reiko et Yoichi. Au poste de police, Mai utilise ses capacités psychiques limitées pour dire à Yoichi de fuir. Yoichi retrouve sa voix et alerte Reiko. Ils s'échappent, mais Reiko a une vision dans laquelle son défunt père apparaît. Il lui dit que "son enfant n'est plus Yoichi". Reiko est tuée par un camion alors qu'elle vit la vision. La police arrive et Yoichi se concentre afin de tuer l'un des détectives pendant un moment, avant que Mai ne l'interrompe et le convainc d'arrêter.
Le lendemain matin, Mai et Yoichi se dirigent vers Izu, espérant obtenir des réponses de Takaishi Yamamura. Le Dr Kawajiri, qui expérimente également la photographie spirituelle, arrive avec du matériel et cherche Mai. Takaishi emmène Mai à la rivière des offrandes, et à son retour à l'auberge, elle et le médecin voient une vision de Shizuko dans une scène de la bande vidéo, provoquée par Yoichi.
Le lendemain, le Dr Kawajiri installe son équipement à côté d'une piscine d'eau douce qui sert à saper les énergies de Sadako de Yoichi avec Mai comme canalisateur. Le processus devient soudainement chaotique lorsque les pouvoirs de Yoichi se réveillent. Takaishi, voyant le cercueil de Sadako dans la piscine, nage vers elle et est tué. Le médecin se suicide par électrocution sous l'influence de Sadako, ce qui tue également l'infirmière qui tente de l'arrêter. Mai court vers Yoichi avant de s'évanouir.
En se réveillant, Mai et Yoichi se retrouvent dans le puits avant qu'ils ne tombent tous les deux. Ryuji apparaît, disant à Yoichi et Mai de lui donner leur peur pour s'échapper. La prise de Ryuji laisse des marques sur la main de Yoichi. Le couvercle du puits s'ouvre et l'extrémité d'une corde tombe dans ses profondeurs. Mai grimpe au puits avec Yoichi sur le dos quand Sadako apparaît, portant son visage reconstruit comme un masque, et escalade le mur, les rattrapant facilement. Elle leur demande: "Pourquoi seulement vous êtes sauvé?". Sadako retombe alors dans le puits alors que Mai et Yoichi s'échappent. Mai et Yoichi sortent du puits, pour se retrouver dans la piscine utilisée dans l'expérience. Les corps de Takaishi, du médecin et de l'infirmière flottent autour des deux alors qu'ils atteignent la passerelle.
À l'hôpital, une infirmière entre dans une salle d'attente pour prendre la photo d'Okazaki avant de partir. Au fur et à mesure que la photo se développe, ses yeux s'écarquillent sous le choc avant de se retourner vers la pièce. Derrière Okazaki se trouve le fantôme riant de Kanae Sawaguchi.