Em uma visita a uma vila secreta com o pai, Po forma um exército de pandas para combater um espírito maligno que ameaça a China.

O acaso obriga cinco animais totalmente diferentes a formarem uma equipe e usar suas habilidades de kung fu para proteger os inocentes das garras do mal.

Os irmãos Alvin, Simon e Theodore partem em uma viagem de cruzeiro juntamente com Dave e as esquiletes, formadas por Eleanor, Jeanette e Brittany. Durante a viagem Alvin quer se divertir, enquanto que Dave tenta ter algum controle sobre os esquilos. Numa de suas brincadeiras Alvin acaba em uma asa delta, que o leva, juntamente com os irmãos e as esquiletes, para uma ilha. Dave parte atrás deles usando outra asa delta e acaba carregando consigo Ian, o ex-empresário dos esquilos que agora trabalha vestindo a roupa de um pelicano, para entreter os passageiros do cruzeiro.

Po (Jack Black) vive o sonho de ser o dragão guerreiro, protegendo o Vale da Paz ao lado dos mestres Shifu (Dustin Hoffman), Tigresa (Angelina Jolie), Macaco (Jackie Chan), Víbora (Lucy Liu), Louva-deus (Seth Rogen) e Garça (David Cross). Sua vida pacata chega ao fim quando surge um novo inimigo, o lorde Chen (Gary Oldman), que possui uma arma secreta capaz de permitir a conquista da China e provocar o fim do kung fu. Para impedi-lo, Po e os Cinco Furiosos precisam cruzar o país e derrotá-lo.

É época de comemorar O Festival de Inverno e o panda Po é convocado pelo Mestre Shifu a sediar uma grande festa no Palácio de Jade para todos os mestres de Kung Fu, já que esta é uma das obrigações do Dragão Guerreiro. Só que todos os anos anteriores, Po havia passado as comemorações com seu pai, ajudando-o no restaurante. Sr. Ping, o pai de Po, fica chateado com a decisão do filho de atender o pedido de Shifu e não cancela o jantar que fará para os habitantes no vilarejo. Po se vê em conflito: cumprir com suas responsabilidades ou seguir a tradição familiar?

Tudo o que vilão Megamente mais queria era eliminar seu adversário Metro Man e assim dominar a cidade de Metro City. Só que para isso era necessário um plano ainda mais diabólico do que todos já tentados anteriormente. Um dia, com a ajuda de Criado e após sequestrar a repórter Rosane Rocha, o malvado consegue o inimaginável, para ele e para todos: dar um sumiço no herói. A única coisa que ele não contava era que sua vida se tornaria tão chata a ponto de ele inventar um herói para combater.

Os esquilos Alvin, Simon e Theodore voltam para a escola. A diretora pede que eles vençam um concurso de bandas para salvar o programa musical da instituição, mas eles precisam enfrentar a forte concorrência das Esquiletes.

Po é um panda que trabalha na loja de macarrão da sua família e sonha em transformar-se em um mestre de kung fu. Seu sonho se torna realidade quando, inesperadamente, ele deve cumprir uma profecia antiga e estudar a arte marcial com seus ídolos, os Cinco Furiosos. Po precisa de toda a sabedoria, força e habilidade que conseguir reunir para proteger seu povo de um leopardo da neve malvado.

Nesta aventura, Po terá que encarar uma nova e desanimadora tarefa: ensinar Kung Fu para um ávido grupo de coelhinhos do Vale da Paz, contanto a eles como os Cinco Furiosos se tornaram os heróis do Kung Fu.

Alvin, Simon e Theodore são três esquilos especiais, que decidem morar na casa de Dave Seville (Jason Lee), um compositor em busca do sucesso. Logo eles percebem que, para que Dave permita que eles morem em sua casa, o trio precisará demonstrar que tem talento. Assim Alvin, Simon e Theodore mostram que sabem cantar, tornando-se um grande sucesso. Isto faz com que Dave torne-se não apenas seu compositor, mas também um verdadeiro pai. Só que o estrelato sobe à cabeça do trio, gerando problemas no relacionamento deles com Dave.