當熊貓阿寶（杰克·布萊克 Jack Black 配音）為成為真正的神龍大俠做準備的時候，他的生父——熊貓李山（布萊恩·科蘭斯頓 Bryan Cranston 配音）突然到訪。與此同時，擁有神秘力量的反派天煞（J·K·西蒙斯 J.K. Simmons 配音）登場，妄圖制服 所有高手，統(tǒng)治武林。相傳在與世隔絕的熊貓村有著對抗天煞的力量，為了拯救蒼生，阿寶與父親踏上了歸途，而阿寶的好伙伴悍嬌虎（安吉麗娜·朱莉 Angelina Jolie 配音）、金猴（成龍 配音）、靈蛇（劉玉玲 Lucy Liu 配音）、螳螂（塞斯·羅根 Seth Rogen 配音）則一同拖延天煞，阿寶不僅肩負著成為真正的熊貓大俠的使命，還要讓村民美美（凱特·哈德森 Kate Hudson 配音）等新伙伴練就新功夫，繼承烏龜大師（蘭德爾·杜克·金 Randall Duk Kim 配音）的遺志，共同抵擋天煞。
塔拉·斯特朗 Doc Harris 約翰·德·蘭西 阿爾文·桑德斯 安德莉亞·利布曼 凱莉·謝里丹 阿什莉·鮑爾 Nicole Oliver 塔比莎·杰曼 凱西·薇瑟樂克 凱瑟琳·巴爾 Sunni Westbrook Mark Acheson 安德魯·弗朗西斯 布瑞特·麥考利普
亞歷克斯·卡塔娜 Jasmine St. Clair Amaya Harrow Kira Buckland Allegra Clark Faye Mata Brad Venable Noveen Crumbie Kevin Connolly Jonathan Fahn Keith Silverstein Fryda Wolff Chris Hackney Phillip Reich Griffin Burns Cindy Robinson Philece Sampler Sean Chiplock