在一个宁静的夜晚，少年迈洛和妈妈发生争吵。自感言语过于伤人，迈洛决定向妈妈道歉，前看见黑暗中一道强光将妈妈虏去。他一路追赶，登上了那艘神秘的飞船，竟意外来到了万里之遥的火星。原来火星人都从土壤中长出，住在火星的雌性不知如何照顾孩子，因此发明了保姆机器人，并从地球上劫持她们相中的母亲，提取她的记忆和经验输入机器人的程序中。迈洛从躲藏在火星垃圾站附近的人类格里布口中得知，妈妈的记忆在提取后将忘记一切。在格里布和火星女孩葵的帮助下，迈洛展开了营救妈妈的不可能任务……                                                                      　　本片根据插画师伯克利•布雷斯德（Berkeley Breathed）的原著改编。

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。rn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……