Setelah keluarganya mengalami tragedi, Li Fong, seorang remaja berbakat kung fu, pindah ke New York bersama ibunya. Untuk membantu temannya, Li ikut kompetisi karate, tapi keahlian kung fu-nya tidak cukup. Guru Li, Tuan Han, meminta bantuan Daniel LaRusso. Bersama-sama, mereka menggabungkan dua gaya bertarung menjadi satu untuk menghadapi pertarungan bela diri yang menentukan.
Film dibuka dengan kilas balik ke Okinawa, Jepang, pada tahun 1986. Mr. Miyagi (Pat Morita) bercerita kepada Daniel LaRusso (Ralph Macchio) tentang leluhurnya yang diselamatkan oleh keluarga Han, yang kemudian mengajari mereka kung fu. Mr. Miyagi menggambarkan penyatuan karate keluarganya dan kung fu keluarga Han sebagai “dua cabang, satu pohon.”
Beralih ke masa kini di Beijing, Tiongkok, Mr. Han (Jackie Chan) adalah seorang shifu kung fu. Keponakannya, Dr. Fong (Ming-Na Wen), memberitahunya bahwa ia akan pindah bersama putranya, Li (Ben Wang), ke New York City. Alasannya adalah untuk menjauhkan Li dari dunia pertarungan setelah kakaknya, Bo (Yankei Ge), tewas dalam sebuah perkelahian setahun sebelumnya.
Setibanya di New York, Li menjelajahi lingkungan barunya. Di sebuah kedai piza, ia diejek oleh pemiliknya, Victor Lipani (Joshua Jackson), dan dijuluki “Stuffed Crust.” Namun, putri Victor, Mia (Sadie Stanley), membelanya, memberinya piza, dan mengarahkannya ke bodega terdekat.
Setelah sekolah, saat membantu Mia, mereka bertemu dengan mantan pacar Mia yang posesif, Conor Day (Aramis Knight). Belakangan, di kereta bawah tanah, Conor dan teman-temannya mengkonfrontasi mereka. Setelah Li membela Mia, Conor memukulnya hingga matanya lebam. Mia meminta maaf dan mengaku bahwa ia dulu hanya berpacaran dengan Conor karena tahu ayahnya tidak suka. Victor membantu menutupi mata lebam Li, tetapi ibunya tetap mengetahuinya dan mengingatkannya untuk tidak berkelahi.
Di sekolah, Conor kembali menyerang Li. Meskipun Li mencoba menggunakan sisa-sisa latihan kung fu dari almarhum kakaknya, Conor dengan mudah mengalahkannya. Conor kemudian menantang Li untuk mengikuti turnamen 5 Boroughs.
Malam harinya, Li melihat tiga anak buah dari sensei Conor, O’Shea (Tim Rozon), datang untuk menagih utang dari Victor dengan kekerasan. Li turun tangan dan menggunakan keahliannya untuk mengalahkan para preman itu. Victor, seorang mantan petinju, berterima kasih dan meminta Li untuk membantunya melatih kembali kemampuannya. Dalam sebuah sesi latihan, Li akhirnya menceritakan trauma yang menghantuinya: ia merasa tak berdaya dan hanya bisa diam saat kakaknya, Bo, diserang dengan pisau hingga tewas, dan ia menyalahkan dirinya sendiri atas kejadian itu.
Hubungan Li dan Mia merenggang setelah Li melihatnya mengobrol dengan Conor di sebuah festival dan salah paham. Puncaknya adalah saat mereka menonton pertandingan tinju Victor. Mia mengkonfrontasi Li, menjelaskan bahwa ia sudah menolak Conor dan sebenarnya mulai menyukai Li. Di pertandingan, Victor hampir menang, tetapi lawannya berbuat curang dan memukulnya hingga pingsan. Melihat Victor dilarikan ke rumah sakit, Li membeku, teringat pada trauma kakaknya, yang membuat Mia sangat kecewa.
Merasa Li membutuhkan bimbingan, Mr. Han terbang ke New York. Ia mengejutkan Li dengan “menyusup” ke apartemennya dan menyerangnya sebagai latihan dadakan. Setelah mengunjungi Victor di rumah sakit—yang sedang mempertimbangkan untuk pindah, bukan untuk menyerah, tetapi untuk memulai lembaran baru—Mr. Han memutuskan bahwa Li akan berkompetisi di turnamen 5 Boroughs dan ia akan melatihnya.
Mr. Han kemudian pergi ke California untuk menemui Daniel LaRusso. Ia meminta bantuan Daniel untuk melatih Li, dengan menggabungkan metode karate Mr. Miyagi. Meskipun awalnya enggan, Daniel akhirnya setuju.
Di sebuah taman di atap gedung yang dipinjamkan oleh teman tutornya, Alan (Wyatt Olef), Li memulai latihan intensifnya. Mr. Han mengasah kung fu-nya, sementara Daniel LaRusso mengajarinya cara menggabungkan karate. Mereka menyusun strategi khusus: Daniel mendorong Li untuk “memasang jebakan” dengan menggunakan tendangan naga yang sebelumnya membuatnya jatuh, tetapi kali ini untuk menghindar dan melakukan sapuan kaki dari bawah saat ada celah. Dengan bantuan Alan yang mengatur kencan kejutan di atap, Li dan Mia akhirnya berbaikan.
Hari turnamen tiba. Li dan Conor berhasil melaju ke babak final. Di tengah turnamen, anak buah O’Shea mencoba mencederai Li, tetapi Mr. Han dan Daniel datang melindunginya. Ibu Li juga akhirnya datang untuk memberikan dukungan penuh.
Satu minggu kemudian, pertandingan final antara Li dan Conor diadakan di atap gedung. Awalnya, Conor memimpin, tetapi Li berhasil mengatasi ketakutannya dan mulai mencetak poin. Pertarungan berlangsung sengit hingga Conor hampir membuat Li KO, tetapi Li berhasil bangkit tepat waktu. Di poin penentuan, Li melancarkan tendangan naga seperti yang direncanakan. Conor mencoba melakukan serangan balasan yang sama seperti sebelumnya, tetapi Li menghindar dan berhasil menjatuhkan Conor dengan sapuan kaki, menjadikan Li sebagai juara baru.
Conor yang tidak terima mencoba menyerang Li dari belakang, tetapi Li berhasil menahannya dan mendaratkan tinjunya di samping kepala Conor, menunjukkan belas kasihan dan kontrol diri. Conor akhirnya mengakui kekalahannya dan membungkuk hormat.
Kemenangan Li di turnamen memungkinkan Victor untuk membayar utangnya pada O’Shea dan bahkan membuka cabang piza kedua. Sebagai ucapan terima kasih, Li mengirimkan piza dari Brooklyn ke California untuk Daniel. Daniel membaginya dengan mantan saingannya, Johnny Lawrence (William Zabka). Johnny, yang merasa aneh menerima piza dari seberang negeri, kemudian dengan antusias mencoba meyakinkan Daniel untuk membuka kedai piza mereka sendiri dengan nama “Miyagi-Dough,” sebuah ide yang tampaknya tidak terlalu disukai oleh Daniel.
