《西游記之大鬧天宮》講述孫悟空（甄子丹飾）曾跟菩提祖師修成七十二變，決心要成為神仙，但因青梅竹馬的好友九尾狐（夏梓桐飾）被殺害及誤交牛魔王（郭富城飾）而視天庭為敵。牛魔王為了讓他深愛的妻子鐵扇公主（陳喬恩飾）和懷了三百年的愛子紅孩兒重返天界，煽動孫悟空聯(lián)手大鬧天庭，最終迫使玉帝（周潤發(fā)飾）率領(lǐng)二郎神（何潤東飾）等眾仙迎戰(zhàn)，展開連場仙魔大戰(zhàn)。

自盤古開天辟地以來，神魔兩族為爭奪統(tǒng)領(lǐng)三界的權(quán)利而爭奪不休。一次曠日持久的戰(zhàn)役中，玉皇大帝統(tǒng)領(lǐng)的神界再次擊退了牛魔王率領(lǐng)的魔族，女媧為避免再生戰(zhàn)事化身晶石筑起南天門保衛(wèi)天庭，而其中一塊晶石隕落凡間聚天地之靈氣幻化成為一靈猴——孫悟空。孫悟空拜入菩提祖師門下，很快天賦異稟卻不受束縛的他被逐出師門，鬧龍宮豪取金箍棒后立足花果山占山為王。另一面牛魔王假意放棄爭斗來安撫玉帝之妹鐵扇公主，背地里密謀對天庭更具毀滅性的攻勢。

孫悟空為救九尾狐而與天庭結(jié)緣，牛魔王看重孫悟空本領(lǐng)假意稱兄道弟卻暗自利用九尾狐設(shè)計蒙騙孫悟空與天庭開戰(zhàn)，一場驚天陰謀與愛恨交織的大戰(zhàn)一觸即發(fā)。