神龙大侠阿宝（杰克·布莱克 Jack Black 配音）再度归来，要被师父（达斯汀·霍夫曼 Dustin Hoffman 配音）强行进阶修行。系列全新最强反派魅影妖后（维奥拉·戴维斯 Viola Davis 配音）登场，神秘莫测的她可以幻化成每一个阿宝的昔日宿敌。此次阿宝又结识了小真（奥卡菲娜 Awkwafina 配音）等新伙伴，并将一同开启这场冒险旅程。

影片围绕间谍小说作家叶利·康韦（布莱丝·达拉斯·霍华德 Bryce Dallas Howard 饰）的作品展开。叶利的小说讲述神秘特工阿盖尔（亨利·卡维尔 Henry Cavill 饰）及其瓦解全球间谍集团的任务，而小说中的情节却意外开始与真实间谍组织的秘密行动出现惊人 的一致。在特工艾登（山姆·洛克威尔 Sam Rockwell 饰）的陪同下，叶利带着猫咪阿尔菲（Chip 饰）穿越世界，竭力赶在间谍组织的杀手们行动之前化解危机，此时小说的虚构世界与现实之间的界限开始变得模糊不清。随之而来的是一场跨越全球的冒险。