Po, le sympathique et dodu panda expert en arts martiaux, fait une rencontre inattendue avec son père biologique qui le cherchait depuis longtemps. Celui-ci lui fera découvrir en endroit reclus, un véritable paradis, où habitent de tous nouveaux personnages tous plus colorés les uns que les autres. Mais lorsque le vilain Kai s'engage à défaire tous les maîtres kung-fu à travers la Chine, Po devra faire l'impossible pour le vaincre, notamment entraîner une armée de pandas.