Kung Fu Panda é um filme de comédia e ação, onde no Vale da Paz, uma terra da China antiga habitada por animais. Po Ping, um panda gigante, fanático por kung fu e que idolatra os cinco furiosos: Tigresa, Macaco, Garça, Víbora e Louva a deus, um quinteto de impressionantes mestres de kung fu treinado pelo mestre Shifu (panda vermelho), no Palácio de Jade.
No entanto, Po é incapaz de seguir seu sonho de aprender kung fu, pois ajuda seu pai adotivo, o ganso Sr. Ping, em seu restaurante de macarrão.
O grão-mestre Oogway, uma velha tartaruga de Galápagos, mentor e amigo de Shifu, tem uma visão de que o ex-aluno e filho adotivo de Shifu, o maligno leopardo das neves, Tai Lung, escapará da prisão e retornará ao vale para se vingar por ter sido negado ao direito de receber o pergaminho do dragão, que revelará o segredo do poder ilimitado. A profecia se realiza.
Shifu realiza um torneio para os cinco furiosos, para que a tartaruga possa identificar o dragão guerreiro, o único mestre de kung fu digno de receber o pergaminho do dragão.
O panda chega tarde demais para entrar na arena, desesperado para ver o Dragão Guerreiro ele se prende a um conjunto de fogos de artifício e cai no meio da arena em frente a tartaruga enquanto aponta para o Guerreiro Dragão. Para surpresa de todos os presentes, ele é proclamado como o guerreiro escolhido.
Não querendo aceitar a decisão da tartaruga, e acreditando que seja um acidente, Shifu tenta descartar o panda com um regime de treinamento severo. Os cinco furiosos repreendem Po como um entusiasta sem potencial em artes marciais. Po, considera renunciar, mas depois de receber incentivo da tartaruga, ele continua seu treinamento e gradualmente faz amizade com os cinco com sua resiliência, habilidade culinária e bom humor.
Uma noite, quando Po fala sobre o tratamento de Shifu em relação a ele, Tigresa conta a história de como Shifu criou o leopardo desde que o encontrou como filhote e o treinou em kung-fu. Depois que o leopardo teve o direito negado ao Pergaminho do Dragão, ele se rebelou contra o povo do vale e tentou pegar o pergaminho à força, com Shifu incapaz de lutar contra seu filho adotivo. Embora a tartaruga tenha conseguido detê-lo, a traição do leopardo fez com que Shifu ficasse frio e distante.
Ainda incapaz de entender o básico do kung fu, Po admite, desesperadamente, que não tem chance de derrotar o leopardo. Ao ouvir isso, os cinco partem para parar derrotar o inimigo. No entanto, Shifu descobre que Po é capaz de feitos físicos impressionantes quando motivado pela comida. Usando os alimentos como reforço positivo, Shifu treina Po com sucesso, incorporando esses feitos em um estilo inovador de kung fu.
Os cincos furiosos batalham com o leopardo, mas são derrotados por seus ataques nervosos. Ele poupa a garça para transportar os outros, ainda paralisado por seus ataques nervosos, de volta a Shifu como um aviso. Depois de revivê-los, Shifu decide que Po está pronto para receber o Pergaminho do Dragão, mas o pergaminho não revela nada além de uma superfície reflexiva em branco.
Acreditando que o pergaminho é inútil, Shifu ordena que Po e os cinco evacuem o vale enquanto ele enfrentará o leopardo. Desolado, Po vai ao encontro do seu pai. Na tentativa de consolar seu filho, Ping revela que o ingrediente secreto de sua famosa "sopa especial de macarrão com ingredientes secretos" é "nada", explicando que as coisas são especiais quando se acredita que sejam. Po percebe que esta é a mensagem do Pergaminho do Dragão e volta para enfrentar o vilão.
Po chega e encontra Shifu gravemente ferido e derrotado. Ele então se torna um desafio formidável para o leopardo, frustrando-o com técnicas de luta confusas em cima de sua gordura corporal excessiva que o torna imune aos ataques nervosos dele. Tai Lung vence momentaneamente Po e recupera o pergaminho, mas ele é incapaz de compreendê-lo e continua atacando Po.
Eventualmente, Po derrota Tai Lung em combate usando o misterioso Golpe do Dedo Wuxi para vencê-lo. Po é elogiado pela população do Vale da Paz e ganha o respeito dos Cinco Furiosos, que o reconhecem plenamente como um verdadeiro mestre de kung fu, enquanto Shifu finalmente alcança a sua paz.