Главный персонаж мультфильма — панда По, который продолжает оберегать Долину Мира от угроз и злодеев. Когда-то он даже не мечтал о том, чтобы стать частью великого Круга кунг-фу и познакомиться с легендарной Неистовой Пятёркой, но теперь эти мастера — его верные друзья и союзники в борьбе за справедливость. В этот раз в Долину Мира вторгается новый опасный противник — Кай, древний воин, вернувшийся из мира духов, который побеждает мастеров один за другим, похищая их энергию кунг-фу, чтобы усилить свою силу.
Внезапно По встречает своего настоящего отца-панду, который оказался жив и давно скрывается в Долине Панд. Отец приглашает По присоединиться к его народу и обучиться уникальным пандовским техникам и мудрости, которых ранее герой не знал. Воодушевлённый встречей, По отправляется вместе с отцом в Долину Панд, а его приёмный отец, господин Пинг, испытывает ревность, но решает поддержать По и сопровождать его в этом путешествии. В Долине Панд По открывает для себя новые жизненные ценности и основы внутренней гармонии.
Скоро По сталкивается лицом к лицу с Каем, который становится сильнее благодаря украденной энергии кунг-фу мастеров. Чтобы одолеть врага, По приходит в голову гениальная идея: он решает обучить всех панд кунг-фу, создавая непобедимую армию защитников. Вместе с Неистовой Пятёркой и новыми союзниками он начинает интенсивные тренировки, комбинируя традиционные кунг-фу приёмы с уникальными способностями панд. Это позволяет главному герою не только повысить свою силу, но и вдохновить Долину Мира на сопротивление древнему злу. В финальной битве По демонстрирует не только мастерство боевого искусства, но и силу единства и дружбы.