En una tranquila y olvidada ciudad de California, un humano llamado Gary, junto a su novia Mary, decide hacer un viaje a Los Ángeles para celebrar su décimo aniversario. Sin embargo, Gary tiene un secreto que no ha compartido: es un gran fan de los Muppets, especialmente de su amigo Kermit. Mientras exploran la ciudad, Gary descubre que el antiguo estudio de los Muppets está en peligro de ser demolido por un avaro magnate llamado Tex Richman, quien planea extraer petróleo del lugar.

En un tranquilo valle habitado por animales, un torpe y soñador panda llamado Po trabaja en el restaurante de fideos de su padre, anhelando ser un maestro del kung fu, aunque su apariencia no le ayuda mucho. Un día, el destino le sonríe cuando es inesperadamente elegido como el "Guerrero Dragón", el único capaz de derrotar al temido villano Tai Lung, un leopardo de las nieves que busca venganza y ha escapado de la prisión donde estaba encarcelado.