熊猫阿宝 Po（杰克·布莱克 Jack Black 配音）终于美梦成真成为了神龙大侠，跟随功夫大师 Master Shifu（达斯汀·霍夫曼 Dustin Hoffman 配音）与盖世五侠：悍娇虎 Tigress（安吉丽娜·朱莉 Angelina Jolie 配音）、猴王 Monkey（成龙 Jackie Chan 配音）、快螳螂 Mantis（塞斯·罗根 Seth Rogen 配音）、俏小龙 Viper（刘玉玲 Lucy Liu 配音）、灵鹤 Crane（大卫·克罗斯 David Cross 配音）一起保护着和平谷、过着宁静的生活。然而，好景不长，有个邪恶的坏人沈王爷 Lord Shen（加里·奥德曼 Gary Oldman 配音）正打算用无人能挡的机密武器征服中国并且毁灭功夫，阿宝面临着一次新的、更加可怕的挑战，在羊仙姑 Soothsayer（杨紫琼 Michelle Yeoh 配音）的指引下，他必须回首过去并揭开自身的生世之谜，才能找到打败敌人的致胜关键力量。