Carl Fredericksen hat Zeit seines Lebens mit seiner Frau davon geträumt, die Welt zu bereisen, Abenteuer zu erleben und in Südamerika die Paradise Falls zu besuchen. Immer ist etwas dazwischen gekommen. Nach ihrem Tod will der 78-Jährige die Pläne endlich in die Tat umsetzen, zumal sein Häuschen einer neuen Immobilie den Platz räumen soll. Begleitet von dem hartnäckigen Pfadfinder Russell macht er sich auf den Weg - inklusive seines Häuschens, das sich, an zahllosen Ballons aufgehängt, in die Lüfte schwingt ...

Löwe Alex, Zebra Marty, Giraffe Melman und Nilpferddame Gloria versuchen mit Hilfe von Lemuren-König Julien und dem Pinguin-Quartett zurück nach Hause, in den New Yorker Zoo, zu kommen. Doch sie stranden in Europa. Ihre chaotische Odyssee führt sie von einem Spielkasino in Monte Carlo zu einem Wanderzirkus, der die ideale Tarnung für sie bedeutet. Doch erst einmal muss man sich mit dem Personal arrangieren, insbesondere Alex und Tiger Vitali kommen nicht so gut miteinander aus. Sich tolle Nummern aus zu denken und sie in der Mange zu präsentieren, scheint im Vergleich dazu eine leichte Übung zu sein.

Der geheimnissvolle Schurke Lord Shen hat es auf den knuffigen Bären abgesehen. Als ob das nicht schlimm genug wäre, verfügt der Bösewicht über eine Geheimwaffe. Es geht um nichts weniger, als das Kung Fu selbst vor dem mächtigen Feind zu beschützen. Zu diesem Zweck sind die Fähigkeiten aller "furiosen Fünf"? gefragt: Tigress, Crane, Monkey, Mantis und Viper, alle sind wieder dabei, um das gefährliche Abenteuer in China zu bestehen. Allerdings muss sich Kung Fu Panda Po erst einmal seiner mysteriösen Vergangenheit stellen.