《大闹天宫3D》在遥远的东方奥莱国，一块曾经接待过孙敬月华的石头突然爆裂，一只石猴（李阳饰）从里面蹦了出来。石猴在附近的花果山占据了王位。可惜，他虽然拥有神通，却没有一帆风顺的利器。在老猴的拥护下，孙悟空进入龙宫，逼他与东海龙王（陈凯歌饰）谈判海神的金箍棒。龙王告上天庭，玉皇大帝（陈道明饰）收受太白金星（张国立饰），骗孙悟空到天宫做人，管理盘桃园。得知受骗的孙悟空砸马档，毁了盘涛宴，他回到花果山，自称孙悟空。于是，与十万天兵将领展开了惊心动魄的战斗。