A viver à grande e a aproveitar a vida, Po (Jack Black) percebe que tem muito para aprender se quer ultrapassar o próximo desafio proposto pelo seu adorado instrutor (Dustin Hoffman). Depois de se reencontrar com o pai (Bryan Cranston), Po tem de passar de aluno a professor e treinar um grupo de pandas trapalhões que só quer brincadeira até que estes se tornem lutadores de artes marciais. Juntos, os irmãos do kung-fu unem-se para enfrentar o malvado Kai (J.K. Simmons), um guerreiro sobrenatural que se torna mais forte a cada batalha.