Ralph está cansado de ser desprezado no seu próprio jogo de fliperama. Para ganhar a atenção do herói Felix e todos os outros personagens, o vilão tem um plano e sai em busca de uma medalha, com a intenção de provar o seu valor.

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.

Quando um detetive e um ladrão se enfrentam, aprendem o quanto precisam um do outro e que a linha que os separa nem sempre é muito clara.