Po devient enseignant, après que Shifu ait pris sa retraite. Po rencontre un grand panda qui s'avère être son père. Parallèlement, le terrible Kai parvient à revenir de son exil et abat tous les maîtres kug-fu qu'il rencontre sur son chemin.

Maître Shifu apprend à Po qu'une nouvelle menace pèse sur la Chine: les plus grands maîtres kung-fu disparaissent et Shifu craint que ce ne soit l'oeuvre du maléfique seigneur Shen. Celui-ci aurait à sa disposition une arme invincible.