Un peu lassés de leur nouvelle vie de héros, Po et les jeunes pandas sont ravis d’être invités à la Cité Interdite. Pendant ce temps, un phénomène étrange se produit au village des pandas.

Po et les jeunes pandas prennent un raccourci pour atteindre la Cité Interdite mais sont retardés par un singe fourbe. Zhizhu informe le maire LI qu'il a entendu des cris de détresse provenant de la Source Sacrée.

Quand les jeunes pandas réussissent enfin à rejoindre Po à bord du bateau, ils y trouvent de vieux amis, de nouveaux ennemis et une curieuse cargaison.

Po et les jeunes pandas sont une fois encore retardés mais cette fois-ci par des rats-taupes qui ont fait de Bao leur dieu. Mais ce dernier est incapable de vaincre le monstre qui sème la terreur dans le desert jusqu'à ce que Fan Tong instervienne en sauveur.

Po et les jeunes pandas arrivent enfin à la Cité Interdite. Craignant pour sa vie, Xiao enjoint Po et les Quatre Constellations de veiller à sa protection durant l'enterrement de son père.

Po et les jeunes pandas escortent un dirigeable chargé de nourriture vers une région de Chine frappée par la sécheresse. Mais Nu Hai se méfie de Shi Long

Ayant atteint Gongmen, Po et les jeunes pandas cherchent la personne ayant des informations à leur fournir sur le crash du dirigeable. Pendant ce temps, Xiao pleure la disparition supposée de ses nouveaux amis pandas, part dans la forêt et fait une nouvelle connaissance.

Lors d’une grosse bataille en mer, Po réussit à échapper à la police et à atteindre l’Ile au Volcan pour poursuivre son enquête. Xiao, l’impératrice, commence à apprendre à se défendre.

Sur l’Ile au Volcan, Po et les jeunes pandas retrouvent Li, Mamie, Ping, Rooster, Wing et Wong. Ensemble, ils tentent de découvrir ce qu’il se passe sur l’île. Xiao se met à douter de certains membres de son entourage.

Pourchassé par les Gardes, le groupe entier se sauve, affronte une coulée de lave, échappe à l'effrondrement de plusieurs cavernes avant de retourner à la Cité Interdite. Xiao est prête à quitter le palais mais Shi Long a d'autres projets pour la princesse.

Le groupe découvre que des dangers encore plus grands menacent la Princesse et l'empire de Chine et doit déjouer le complot qui se prépare avant qu'il soit trop tard

Tout ne se passe pas comme prévu. Po et les jeunes pandas doivent alors s’entourer d’alliés pour sauver l’impératrice et défendre la Chine.

Po et les jeunes pandas sont mis à rude épreuve et sont contraints de déployer tous leurs talents pour terrasser le Démon aux Os Blancs