의인화된 동물들이 살고 있는고대 중국의 땅, 평화의 계곡에서 심술궂은레서판다 시푸 사부는 쿵푸의 창시자이자 계곡의 정신적 지도자인 현명한갈라파고스땅거북 우그웨이 사부로부터 그의 전 제자눈표범 타이렁이 탈출하여 무한한 힘을 부여하는 유물인 용의 비법서를 빼앗기 위해 계곡을 공격할 것이라고 예측했다는 것을 듣는다. 이에 시푸는 그의 조수 젱을 타이렁이 갇혀 있는 초르곰 감옥의 보안을 강화하기 위해 보낸 다음, 비법서를 읽을 자격이 있는 예언된 영웅인 용의 전사를 식별하기 위한 대회를 개최한다. 국수 가게를 운영하는 양아버지거위 핑 씨를 돕는대왕판다 포는 쿵푸를 꿈꾸지만 대회에 늦게 도착한다. 그는 시푸가 훈련시킨 쿵푸 마스터 그룹인 그의 우상 오대 무적—타이그리스,몽키,크레인,바이퍼,맨티스—를 보기 위해 다양한 방법으로 경기장에 들어가려고 시도한다. 폭죽으로 추진되는 의자를 사용하여 포는 대회 도중 우연히 오대 무적 앞에 착륙하고, 우그웨이는 예상치 못하게 그를 용의 전사로 선언한다.
시푸는 우그웨이의 선택이 사고라고 믿고, 오대 무적은 혹독한 첫 훈련일 이후 포를 무시하여 그를 낙담시키고 그만둘 것을 고려하게 만든다. 그러나 우그웨이는 시푸의 힘든 훈련을 통해 인내심을 가지라고 격려하고, 포는 그의 회복력과 유머로 점차 오대 무적과 친구가 된다. 타이그리스는 시푸의 혹독함이 타이렁의 배신과 그를 아기로 키웠던 것에 대한 수치심에서 비롯되었다고 밝힌다. 감옥에서 타이렁은 젱의 깃털 중 하나를 사용하여 탈출하고, 경비병들을 제압하고 젱을 돌려보낸다. 젱으로부터 나쁜 소식을 들은 시푸는 우그웨이에게 경고하고, 우그웨이는 시푸에게 포를 용의 전사로 믿으라고 약속하게 하고 그를 자신의 후계자로 지명한 후 영혼의 세계로 승천한다. 시푸는 포와 오대 무적에게 타이렁의 탈출에 대해 말하며, 포만이 그를 막을 수 있다고 주장한다. 목표와 우그웨이의 죽음에 겁을 먹은 포는 도망치려 하지만 시푸가 그를 막는다. 왜 머물렀냐는 질문에 포는 예전의 자신을 싫어했지만 시푸가 자신을 바꿀 수 있다고 믿었다고 인정한다. 포는 시푸에게 그를 용의 전사로 훈련시키는 방법을 모른다고 고백하게 만든다. 타이그리스는 이를 엿듣고 오대 무적을 이끌고 타이렁을 직접 막기 위한 비밀 작전을 시도한다.
한편, 시푸는 음식이 포에게 동기를 부여할 때 그의 육체적 능력에 대한 잠재력을 깨닫고, 그에게 독특한 쿵푸 스타일을 훈련시킨다. 오대 무적은 타이렁과 대결하고, 타이렁은혈도 지르기 기술로 그들을 물리치고, 크레인만이 오대 무적을 경고로 돌려보낸다. 시푸는 포가 용의 비법서를 받을 준비가 되었다고 결정하지만, 포는 그것이 백지임을 발견한다. 비법서가 무력하다고 생각한 시푸는 포와 오대 무적에게 계곡을 대피시키라고 보내고 자신은 타이렁과 홀로 맞선다. 좌절한 포를 위로하기 위해 핑 씨는 그의 "비밀 재료 국수"에는 전혀 비밀 재료가 없다고 밝히며, 믿음이 사물을 특별하게 만들 수 있다고 말한다. 이것이 용의 비법서의 메시지임을 이해한 포는 시푸를 돕기 위해 서둘러 돌아간다.
옥 황궁에서 타이렁은 시푸를 잔인하게 물리치지만, 비법서가 사라진 것을 발견한다. 포는 비법서를 가지고 도착하여 타이렁과 혼란스러운 기술로 전투를 벌여 우위를 점한다. 타이렁은 비법서를 얻지만 백지 표면을 이해하지 못한다. 격분한 그는 포에게 혈도 지르기를 사용하지만, 포는 그의 몸 지방 때문에 영향을 받지 않는다. 포는 타이렁을 제압하고 스스로 배운 우시 손가락 잡기 기술로 그를 영혼의 세계로 추방하며, 계곡 주민들에게 영웅으로 칭송받는다.
