Die Ölbohranlage Deepwater Horizon steht 2010 kurz vor einem bahnbrechenden Meilenstein: Mehr als 100 Millionen Barrel Öl sollen nur 70 Kilometer vom US-Festland entfernt direkt aus dem Golf von Mexiko gefördert werden. Die beiden Chef-Techniker Mike Williams und Jimmy Harrell werden damit beauftragt, gemeinsam mit ihren Teams die Bohrung vorzubereiten. Dabei bemerken sie, dass der Druck auf das Bohrloch viel zu hoch ist, um bedenkenlos fortfahren zu können. Doch ihre Warnungen werden ignoriert und so kommt es zum katastrophalen "Blowout", bei dem Gas und Öl unkontrolliert und unter enormen Druck an die Oberfläche schießen. Das zieht gewaltige Explosionen nach sich, Öl strömt ungehindert ins Meer und über 120 Menschen sind auf der Bohrinsel eingeschlossen. Williams und seinen Leuten bleibt nicht viel Zeit, Überlebende und Verletzte zu retten...

Nachdem sein leiblicher Vater Li auf der Bildfläche erscheint, nimmt er Po mit in sein ebenso entlegenes wie paradiesisches Dorf voller tollpatschiger Pandas. Doch die Idylle wird durch den mit übernatürlichen Kräften ausgestatteten Schurken Kai bedroht, der sich ein fürchterliches Ziel gesetzt hat: Er will jeden einzelnen Kung-Fu-Meister in China vernichten. Also ist es an Po, aus seinen gemütlichen Verwandten mutige, selbstsichere Kämpfer zu machen. Doch bislang haben die vergnügten Pandas keinerlei Kampferfahrungen, was die Angelegenheit nicht einfacher macht. Hilfe bekommt Po von seinen treuen Freunden Tigress, Crane, Monkey ,Mantis und Viper sowie seinem Ausbilder Meister Shifu