当熊猫阿宝（杰克·布莱克 Jack Black 配音）为成为真正的神龙大侠做准备的时候，他的生父——熊猫李山（布莱恩·科兰斯顿 Bryan Cranston 配音）突然到访。与此同时，拥有神秘力量的反派天煞（J·K·西蒙斯 J.K. Simmons 配音）登场，妄图制服 所有高手，统治武林。相传在与世隔绝的熊猫村有着对抗天煞的力量，为了拯救苍生，阿宝与父亲踏上了归途，而阿宝的好伙伴悍娇虎（安吉丽娜·朱莉 Angelina Jolie 配音）、金猴（成龙 配音）、灵蛇（刘玉玲 Lucy Liu 配音）、螳螂（塞斯·罗根 Seth Rogen 配音）则一同拖延天煞，阿宝不仅肩负着成为真正的熊猫大侠的使命，还要让村民美美（凯特·哈德森 Kate Hudson 配音）等新伙伴练就新功夫，继承乌龟大师（兰德尔·杜克·金 Randall Duk Kim 配音）的遗志，共同抵挡天煞。

经历了紧张刺激的伦敦大战，多米尼克·托雷托（范·迪塞尔 Vin Diesel 饰）和他的伙伴们重新回归平静的生活，但是江湖的恩恩怨怨却决不允许他们轻易抽身而去。棘手的死对头欧文·肖瘫在医院，不得动弹，他的哥哥戴克·肖（杰森·斯坦森 Jason Stantham 饰）则发誓要为弟弟复仇。戴克曾是英国特种部队的王牌杀手，不仅身怀绝技，而且心狠手辣。他干掉了远在东京的韩，还几乎把探长卢克·霍布斯（道恩·强森 Dwayne Johnson 饰）送到另一个世界，甚至多米尼克那世外桃源般的家也被对方炸毁。
复仇的利刃已经架在脖子上，多米尼克再也没有选择，他找到长久以来最为信赖的团队，与来势汹汹的戴克展开生死对决……

多米尼克（范·迪塞尔 Vin Diesel 饰）与莱蒂（米歇尔·罗德里格兹 Michelle Rodriguez 饰）共度蜜月，布莱恩与米娅退出了赛车界，这支曾环游世界的顶级飞车家族队伍的生活正渐趋平淡。然而，一位神秘女子Cipher（查理兹·塞隆 Charlize T heron 饰）的出现，令整个队伍卷入信任与背叛的危机，面临前所未有的考验。