《爸爸去哪儿第五季》与前四季不同，新一季的节目中将会有5对“父子”亮相，除了4对明星父子组合外，还有1位明星实习奶爸和3位素人萌娃，节目通过这样的组合为观众带来不一样的看点。

网路作家蓝婷（林志玲 饰）写的小说人气很旺，她还遇到过一个自称排骨（曾志伟 饰）的粉丝索要签名。不过，蓝婷跟其父的关系很僵，所以后者派乔飞（周杰伦 饰）邀她共进晚餐。乔飞是打击盗墓走私的青年侠客，但是他与蓝婷之间也有误会。当晚，蓝婷突然遭遇车祸，被劫持。醒后，她发现劫匪竟是排骨一伙，为首的是深藏不露的华爷（陈道明 饰）。他们以蓝婷为人质，逼其父交出大漠的藏宝地图。没想到，前来谈判的竟是乔飞，他拿来了地图，同时也带来了蓝婷父亲意外丧命的消息。正在此时，突现的蒙面人将地图劫走。另有沙漠军团来袭，乔飞保护着蓝婷，两人互生情愫。众人先后来到浪人部落，乔飞意外发现劫走地图人的真面目，同时他们也渐渐揭开了失落古城的秘密……

世杰（周杰伦 饰）因为在外惹事而被功夫学校开除，他是一个弃婴，从来不曾离开过学校在外闯荡。虽然学校有着不学无术的校长、古怪的四大师叔，仍然是世杰的庇护所。在外流浪的第一晚，就因为把汽水罐扔进垃圾桶的本领被立叔（曾志伟 饰）看中——立叔生活潦倒，然而鬼点子多多，他帮世杰设计了一个“打篮球寻亲”的计划，利用志杰的特长在赚钱之余也名声远扬。然而篮球队是需要队长丁伟（陈柏霖 饰）许可才能进入，丁伟妹妹莉莉正是志杰暗恋的女孩，莉莉暗恋的却是中锋萧岚。世杰的天才让他轻松地进入篮球队，也让球队轻松地打进了大学篮球赛的冠军争夺赛。即将跟老对手李天——以前的战友、如今的敌手——交锋，世杰才明白丁伟的颓废不仅由于李天抢走了自己的女朋友，还在篮球场上让自己一败涂地。这不仅是一场篮球战，还是一场心理战。

每天清晨都有一辆AE86在秋名山上漂移，而且速度快得惊人，这辆AE86属于藤原豆腐店。藤原拓海（周杰伦 饰）每天清晨都要帮父亲藤原文太（黄秋生 饰）把自家店里的豆腐送到秋名山上的旅店，但这并不是拓海想做的一件事。拓海还会在阿木（杜文泽 饰）家开的加油站做兼职。中里毅（余文乐 饰）向阿木的车队挑战，当中里毅在秋名山练习的时候，竟然被一辆AE86轻易爬过头，中里毅决定打听这辆AE86的消息，要跟他比赛一番。

曾为清廷第一猛将苏灿（赵文卓 饰）抛弃大好前程回到家乡，本想自此钻研武学，开宗立代，和妻子袁英（周迅 饰）还有儿子从此不再分离，尽享天伦。不料因为上代恩怨，义兄袁烈（安志杰 饰）练就魔功，杀死苏父，并掳走苏灿妻儿。河滨一战，苏灿败北，性命攸关之际，妻子舍身相救，后又得遇隐居山野尝遍百草的高人于大姐（杨紫琼 饰）救助，两人得以保全性命。苏灿因右臂筋脉断裂而灰心丧气，终日醉酒逃避现实，在妻子的精心照料与鼓励之下，苏灿最终重新振作。苏灿与袁烈再次交手，一雪前耻，但因意气用事却未能及时救出被袁烈埋入地下的袁英。妻子去世之后，伤心欲绝的苏灿与儿子流浪至中俄边境，此时的苏灿形同乞丐。在一次醉酒之后，他遇到曾经在幻象中与自己切磋的“武神”（周杰伦 饰），在与武神交手过程中，他领悟到一套于醉酒之中展示武术精妙的拳法——醉拳。面对国人受辱，好友与儿子身陷危难，苏灿挺身而出，与俄国大力士展开激战，最终靠醉拳战胜敌人。

过气香港拳王程辉（张家辉 饰），在拳坛没落后，沉迷赌博，负债累累，为躲避追债人，逃亡澳门。在合租房中，程辉遇到了一对母女，这名母亲（梅婷 饰），患有精神病，小女孩（李馨巧 饰）不但要上学还要照顾妈妈。程辉和小女孩很投缘，两人时常扮成小动物，排演小品，逗小女孩的妈妈开心。
与此同时，富二代林思齐（彭于晏 饰）遭遇家庭变故，他的父亲（高捷 饰）生意失败，变得一无所有，整日在酒吧糜烂。为了鼓励落魄的父亲重新开始生活，林思齐报名参加了MMA。为此，他在一家拳击俱乐部报名，在这里，他认识了正在俱乐部打工的程辉，并拜他为师，学习拳击。
经过几个月学习，林思齐在MMA中连胜几场，成为新拳王。随即，又遭遇了另一位高手（安志杰 饰）的挑战，林思齐负伤退赛。同时，追债人找到程辉，打斗中，不小心伤害了梅婷母女。为此，程辉深感内疚，不想再连累别人，便开始重新训练综合格斗技能，希望在MMA中赢得比赛，得到奖金偿还赌债。
在MMA中，程辉以四十多岁的高龄挑战拳击，不被人看好。而他遭遇的对手，正是打败徒弟林思齐的新拳王安志杰……