Goku e Gohan continuano il loro allenamento nella stanza dello spirito e del tempo mentre Trunks informa a tutti del torneo di arti marziali organizzato da Cell. Crilin porta un danneggiato C-16 da Bulma che decide di ripararlo in modo che possa partecipare al torneo. Nel frattempo Cell crea il ring.

Cell annuncia in TV a tutto il mondo che ci sarà un torneo e che se nessuno riuscirà a sconfiggerlo distruggerà la Terra.

Goku e Gohan escono dalla stanza dello spirito del tempo molto più forti di prima. Goku si teletrasporta al ring del Cell game e incontra Perfect Cell.

Goku e Gohan decidono di passare più della metà dei nove giorni rimanenti prima del torneo a riposare.

Piccolo inizia il suo allenamento nella stanza dello spirito e del tempo. Nel frattempo Gohan salva una ragazzina che stava per annegare in un fiume e incontra suo padre. Un rifugio anti-Cell sta per essere costruito da un uomo che ha come guardia del corpo Tao Pai Pai, un assassino sconfitto da Goku quando era bambino e diventato poi un Cyborg. Quando il suo capo gli ordina di attaccare Gohan, Tao Pai Pai prende paura del figlio di Goku e scappa.

L'esercito viene mandato a eliminare Cell che però lo sconfigge facilmente. Gohan festeggia con la sua famiglia il suo 11º compleanno.

Piccolo esce dalla stanza dello spirito e del tempo più forte di prima.

Goku va sul nuovo pianeta Namecc a cercare un nuovo Dio della Terra. Dende diventa il nuovo Dio della Terra e crea un drago che può esaudire tre desideri. Goku va poi a cercare le sfere del drago.

Il giorno del Cell game arriva e i guerrieri si presentano al campo di battaglia incluso Mr. Satan, l'"uomo più forte del mondo".

I primi a combattere contro Cell sono due allievi di Mr. Satan che vengono sconfitti da Cell molto facilmente. Mr. Satan combatte contro Cell ma anche lui viene subito sconfitto.

Inizia la lotta tra Goku e Cell.

Goku e Cell continuano a combattere. Cell mostra molte delle sue tecniche come la Kamehameha e il Kienzan.

Per eliminare la possibilità che la battaglia finisca perché uno dei due avversari esca fuori dal ring Cell distrugge l'arena da lui stesso creata. Goku abbina la Kamehameha al teletrasporto, riuscendo a distruggere la parte superiore del corpo di Cell e sembra aver vinto.

L'aura di Cell è ancora percepibile e infatti, grazie alle cellule ereditate da Piccolo, il nemico si rigenera seppur conservando un'energia inferiore. Anche Goku comincia ad accusare la fatica e dopo altri duri attacchi, ammette che Cell gli è superiore in fatto di potenza. Il Saiyan, dopo aver rifiutato di mangiare un Senzu, si arrende tra lo stupore di tutti.

Cell si prepara a festeggiare la vittoria, ma Goku ammette di essersi arreso soltanto per fare spazio ad un compagno più forte di lui. Il nemico rimane stupito e ricorda di aver già sconfitto Piccolo, Vegeta e Trunks non riuscendo a capire chi possa essere più forte; Goku rivela di aver scelto il figlio Gohan, confidando nel suo potere nascosto. Lo scontro ha inizio e il giovane, pur mostrando una forza persino superiore al padre, si trova ben presto in difficoltà contro l'androide.

Gohan viene messo subito alle corde, scatenando le proteste di Piccolo e degli altri, mentre suo padre si dimostra ancora sicuro. Ricordando le battaglie con Radish, Vegeta e Freezer, Gohan avverte Cell dei pericoli derivanti dalla sua ira; il nemico, più incuriosito che spaventato dalla storia, lo colpisce ancora più duramente. Gohan reagisce, ferendo lievemente Cell.

Mentre lo scontro va avanti, e Gohan è colpito sempre più duramente, Cell ruba il sacco dei Senzu così che nessuno dei guerrieri presenti possa curarsi ed intervenire nello scontro. Approfittando della sua mancaza di aura, C-16 afferra Cell alle spalle per eliminarlo con un'esplosione ma scopre che l'ordigno dell'autodistruzione è stato rimosso dal suo corpo; Cell distrugge quasi interamente l'androide e crea sette copie in miniatura, i Cell Junior, per attaccare Vegeta e gli altri.

Mentre i Cell Junior combattono con Goku e i suoi amici trovando poca resistenza, Cell distrugge del tutto C-16: infuriato per la distruzione dell'androide, Gohan libera la rabbia e si trasforma in Super Saiyan di secondo livello.

Nello stadio di Super Saiyan, Gohan distrugge senza difficoltà i Cell Junior e si prepara a combattere con Cell.

La trasformazione ribalta le sorti del combattimento, con Cell messo alle strette in pochi colpi.

Gohan colpisce pesantemente Cell, facendogli rigurgitare - con un calcio stomaco - l'assorbita C-18. Il nemico regredisce allo stato precedente, quello in cui aveva affrontato Vegeta.

Cell decide di autodistruggersi per far esplodere la Terra, ma Goku lo porta - grazie al teletrasporto - sul pianeta di Re Kaio dove avviene la detonazione. Goku e Re Kaio muoiono nell'esplosione, mentre sulla Terra Gohan e gli altri piangono la scomparsa dell'eroe; tuttavia Cell, sopravvissuto alla bomba, riappare nel suo stadio perfetto e uccide Trunks.

Vegeta, furioso per la morte del figlio, attacca Cell ma viene sconfitto. Gohan, nel tentativo di salvarlo, riceve un colpo energetico ad un braccio perdendone la funzionalità.

Mentre Cell prepara la Kamehameha con cui distruggere il pianeta, rammenta l'epoca da cui proviene: il Dottor Gelo aveva creato l'essere perfetto combinando le cellule di Saiyan, namecciani, umani e alieni. Incitato da Goku, che gli parla dall'aldilà grazie a Re Kaio, Gohan lancia a sua volta una Kamehameha che si scontra con l'attacco del nemico.

La collisione tra i due attacchi crea una voragine nel terreno, facendo tremare il pianeta. Capendo che Gohan si sta trattenendo per non danneggiare la Terra, Goku gli ricorda le sfere del drago e il giovane imprime più forza all'attacco. Piccolo, Tenshinhan, Crillin e Yamcha attaccano Cell inutilmente, che li spazza via soltanto con l'aura; quando il pianeta comincia ad andare in frantumi, Vegeta attacca Cell dall'alto distraendolo. Approfittando dell'attimo, Gohan libera la sua massima energia distruggendo definitivamente il nemico.

Dopo aver sconfitto Cell, Gohan è sfinito e i suoi amici decidono di portarlo da Dende che lo guarirà con i suoi poteri magici. Anche Trunks e C-18 vengono portati al palazzo di Dio. Dopodiché, il piccolo namecciano evoca il nuovo drago Shenron e i nostri amici sono pronti ad esprimere i loro desideri. Per prima cosa gli chiedono di far tornare tutte le persone eliminate da Cell. Con il secondo desiderio vorrebbero far resuscitare Goku, ma il drago conferma di non poterlo poiché già morto e resuscitato una volta, allora pensano di farsi trasferire sul pianeta dei namecciani, in modo da chiedere al drago Polunga di far tornare anche Goku. Quest'ultimo, però, tramite un messaggio telepatico, fa sapere che ha deciso di restare nell'aldilà per allenarsi, invece che ritornare sulla Terra. Intanto Mr. Satan si è preso i meriti della sconfitta di Cell.

Crilin chiede al drago Shenron di togliere l'esplosivo impiantato nei corpi di C-17 e C-18, dopodiché tutti ricominciano una nuova vita.

Trunks ritorna nella sua epoca, sconfiggendo C-17 e C-18, e successivamente Cell, prima che riesca ad entrare nella macchina del tempo per ritornare nel passato e diventare l'essere perfetto.