上一部中，熊猫阿宝（杰克·布莱克 Jack Black 声音表演）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 Dustin Hoffman 声音表演）以及盖世五侠：悍娇虎 （安吉丽娜·朱莉 Angelina Jolie 声音表演）、猴王（成龙 Jackie Chan 声音表演）、快螳螂（塞斯·罗根 Seth Rogen 声音表演）、俏小龙（刘玉玲 Lucy Liu 声音表演）、灵鹤（大卫·克罗斯 David Cross 声音表演）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剧情跌宕起伏，适合反复欣赏。
另一方面，恶徒的魁首白孔雀沈王爷（加里·奥德曼 Gary Oldman 声音表演）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…