En esta ocasión Po debe enfrentarse a dos nuevas, épicas y diferentes amenazas. Po ha salvado el mundo innumerables veces, pero nada de eso le ha preparado para el desafío más grande, agradar a dos padres. Po se reúne con su padre biológico y regresa a su hogar natal, sólo para darse cuenta de que no encaja. Allí conoce a la ansiosa Mei Mei, a la que se la ha prometido que se casará con Po. Además nuestro protagonista deberá luchar con un malvado espíritu llamado 'El Coleccionista', que tiene la capacidad de absorber los poderes de los maestros de Kung Fu a los que derrota. Y sus ojos están puestos en Po.

Cuando repentinamente reaparece el padre de Po, perdido hace tiempo, la pareja viajará a un paraíso secreto de Pandas donde conocerá a un peculiar grupo de nuevos y divertidísimos personajes. Pero cuando el malvado villano Kai empieza a cruzar China desafiando a todos los maestros Kung Fu, Po tendrá que hacer lo imposible—aprender a entrenar a todo un poblado de Pandas lleno de sus hermanos tiernos y bastante patosos para convertirse en el grupo definitivo de Kung Fu Pandas.