Di alam roh, Oogway bertarung melawan musuh lamanya, seorang pejuang mayat hidup bernama Kai, yang telah mengalahkan semua master kungfu lainnya di dunia dan mengambil chi mereka. Oogway juga terperangkap dan chi-nya dicuri, tetapi tidak sebelum dia memperingatkan Kai bahwa Dragon Warrior, Po, akan menghentikannya. Kai menganggap ini sebagai tantangan untuk mencuri chi Dragon Warrior dan kembali ke alam dunia.
Sementara itu, Master Shifu mengumumkan dirinya pensiun dari mengajar dan menyerahkan peran guru kepada Po. Po yang awalnya bersemangat menyadari bahwa mengajar kung fu tidak semudah yang diharapkan, dan Furious Five terluka sebagai hasilnya.
Po mengalami demoralisasi karena kegagalannya, tetapi Shifu menyarankan Po bahwa alih-alih mencoba menjadi seperti Shifu, ia harus mencoba menjadi dirinya sendiri. Po pulang ke rumah di mana ia bertemu panda, Li Shan, yang mereka berdua sadari adalah ayah biologisnya yang telah lama hilang.
Mereka dengan cepat terikat satu sama lain, karena perhatiannya banyak pada ayah angkatnya Po, Tuan Ping menjadi cemburu.
Setelah memperkenalkan Li ke Shifu dan teman-temannya, Po dan Lima membela Lembah Damai dari zombie giok yang telah diciptakan Kai dari chi para kung fu masa lalu. Tim belajar melalui penelitian bahwa Oogway dan Kai dulunya bersaudara. Setelah Oogway terluka dalam pertempuran, Kai membawanya ke desa panda yang menyembuhkannya dengan penguasaan chi mereka. Para panda kemudian mengajar Oogway bagaimana memanfaatkan chi untuk membantu orang lain.
Namun, Kai menginginkan kekuatan untuk dirinya sendiri dan mencoba mencuri chi panda, memaksa Oogway untuk membuangnya ke alam roh. Untuk mengalahkan Kai, Po harus belajar untuk menguasai penggunaan chi sendiri. Li menawarkan untuk mengajarinya dengan membawanya ke desa panda rahasianya.
Sementara Shifu dan Furious Five tinggal di belakang untuk berurusan dengan Kai, Po dan Li melakukan perjalanan ke desa. Ping datang sebagai penumpang gelap, khawatir bahwa dia akan kehilangan kasih sayang Po kepada Li. Meskipun Po sangat ingin belajar chi, Li mengatakan kepadanya bahwa ia harus terlebih dahulu mempelajari kehidupan santai seekor panda di desa.
