神龙大侠阿宝（杰克·布莱克JackBlack配音）再度归来，要被师父（达斯汀·霍夫曼DustinHoffman配音）强行进阶修行。系列全新最强反派魅影妖后（维奥拉·戴维斯ViolaDavis配音）登场，神秘莫测的她可以幻化成每一个阿宝的昔日宿敌。此次阿宝又结识了小真（奥卡菲娜Awkwafina配音）等新伙伴，并将一同开启这场冒险旅程。

上一部中，熊猫阿宝（杰克·布莱克JackBlack配音）功成名就，成为名震四方的神龙大侠。平日里他随同师傅（达斯汀·霍夫曼DustinHoffman配音）以及盖世五侠：悍娇虎（安吉丽娜·朱莉AngelinaJolie配音）、猴王（成龙JackieChan配音）、快螳螂（塞斯·罗根SethRogen配音）、俏小龙（刘玉玲LucyLiu配音）、灵鹤（大卫·克罗斯DavidCross配音）在和平谷修炼，生活悠哉游哉。这一日，一伙恶徒闯入山谷抢夺金属材料，在与他们交手中阿宝意外产生幻觉，由此对自己的身世感到疑惑。另一方面，恶徒的魁首白孔雀沈王爷（加里·奥德曼GaryOldman配音）正图谋闯入王宫，称霸全中国。新的正邪大战拉开序幕，阿宝他们面临前所未有的挑战……

当熊猫阿宝（杰克·布莱克JackBlack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BryanCranston配音）突然到访。与此同时，拥有神秘力量的反派天煞（J·K·西蒙斯J.K.Simmons配音）登场，妄图制服所有高手，统治武林。相传在与世隔绝的熊猫村有着对抗天煞的力量，为了拯救苍生，阿宝与父亲踏上了归途，而阿宝的好伙伴悍娇虎（安吉丽娜·朱莉AngelinaJolie配音）、金猴（成龙配音）、灵蛇（刘玉玲LucyLiu配音）、螳螂（塞斯·罗根SethRogen配音）则一同拖延天煞，阿宝不仅肩负着成为真正的熊猫大侠的使命，还要让村民美美（凯特·哈德森KateHudson配音）等新伙伴练就新功夫，继承乌龟大师（兰德尔·杜克·金RandallDukKim配音）的遗志，共同抵挡天煞。