当熊猫阿宝(杰克·布莱克 Jack Black 配音)为成为真正的神龙大侠做准备的时候,他的生父——熊猫李山(布莱恩·科兰斯顿 Bryan Cranston 配音)忽然到访。与此同时,具有神秘力气的反派天煞(J·K·西蒙斯 J.K. Simmons 配音)登场,试图制服 一切高手,统治武林。相传在与世隔绝的熊猫村有着对抗天煞的力气,为了解救苍生,阿宝与父亲踏上了归途,而阿宝的好同伴悍娇虎(安吉丽娜·朱莉 Angelina Jolie 配音)、金猴(成龙 配音)、灵蛇(刘玉玲 Lucy Liu 配音)、螳螂(塞斯·罗根 Seth Rogen 配音)则一同延迟天煞,阿宝不只肩负着成为真正的熊猫大侠的任务,还要让村民美美(凯特·哈德森 Kate Hudson 配音)等新同伴练就新功夫,承继乌龟大师(兰德尔·杜克·金 Randall Duk Kim 配音)的遗志,共同抵御天煞。