上一部中，熊猫阿宝（杰克·布莱克 Jack Black 配音）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 配音）以及盖世五侠：悍娇虎 （安吉丽娜·朱莉 Angelina Jolie 配音）、猴王（成龙 Jackie Chan 配音）、快螳螂（塞斯·罗根 Seth Rogen 配音）、俏小龙（刘玉玲 Lucy Liu 配音）、灵鹤（大卫·克罗斯 David Cross 配音）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。 另一方面，恶徒的魁首白孔雀沈王爷（加里·奥德曼 Gary Oldman 配音）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……
克里斯·帕拉特 安雅·泰勒-乔伊 查理·戴 杰克·布莱克 布丽·拉尔森 本·萨弗迪 唐纳德·格洛弗 科甘-迈克尔·凯 伊萨·雷 凯文·迈克尔·理查德森 路易斯·古兹曼 格伦·鲍威尔 萝珊娜·奥德嘉
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克里斯·帕拉特 安雅·泰勒-乔伊 查理·戴 杰克·布莱克 科甘-迈克尔·凯 塞斯·罗根 弗莱德·阿米森 凯文·迈克尔·理查德森 朱丽叶·杰勒尼克 塞巴斯蒂安·马尼斯科 卡里·佩顿 查尔斯·马丁内斯 杰西卡·迪西可 里诺·罗马诺 约翰·迪·马吉欧 艾瑞克·鲍扎 斯科特·门维尔 卡洛斯·阿拉斯拉奇 雅士利·伯奇 雷切尔·巴特拉 凯茜·卡瓦蒂妮 亚伦·亨德利 安迪·赫希 菲尔·拉马 杰里米·马克斯韦尔 埃里克·奥斯蒙德 李·肖顿 克里·萨莫