Als Shreks Schwiegervater Harold, der Herrscher des Königreichs "Weit Weit Weg" erkrankt, ernennt dieser Shrek zu seinem Nachfolger als König. Kurz darauf stirbt Harold. Da Shrek nicht den Wunsch hegt, König zu werden, begibt er sich zusammen mit seinen Freunden Esel und dem gestiefelten Kater, auf die Suche nach Fionas Cousin Arthur, dem rechtmäßigen König. Während Shrek davonsegelt, um Arthur zu suchen, ruft Fiona ihm hinterher, dass sie schwanger sei, was bei Shrek im weiteren Verlauf des Films Alpträume hervorruft. Er fürchtet sich vor der Verantwortung, die er als Vater hätte. Währenddessen versucht Prinz Charming, mittlerweile ein sehr erfolgloser Schauspieler, den Thron von "Weit Weit Weg" durch einen Staatsstreich zu übernehmen. Unterstützt wird er dabei von Captain Hook, der bösen Stiefmutter von Schneewittchen, einem Zyklopen, Rumpelstilzchen, Mabel, der hässlichen Stiefschwester, und einer Armee aus Hexen und Ents. Die schwangere Fiona, ihre Mutter Lilian und Doris, die andere hässliche Stiefschwester, rekrutieren vier von Fionas besten Freundinnen: Schneewittchen, Dornröschen, Rapunzel und Aschenputtel. Zusammen mit ihnen, Pinocchio, den drei kleinen Schweinchen, dem großen, bösen Wolf und dem Lebkuchenmann stellen sie sich gegen Charming. Charmings Gruppe stürmt das Königreich, doch Fiona und ihre Freundinnen können entkommen. Auf der Flucht vor Charming werden sie aber von Rapunzel verraten - Charming hatte ihr angeboten, seine Königin zu sein, sie geraten hinter Gitter. Währenddessen schickt Charming eine Gruppe los, um Shrek und seine Freunde zu verhaften. Shrek, Esel, der gestiefelte Kater und Arthur können die Bösewichter aber vertreiben. Um wieder nach Hause zu kommen, suchen sie den alten und verwirrten Highschool-Zauberlehrer Merlin auf, der die vier mit einem Zauberspruch nach "Weit Weit Weg" befördert. Dort wird Shrek kurz darauf verhaftet. Zudem vertauschen der gestiefelte Kater und Esel durch einen Fehler Merlins die Körper. Um Arthur zu schützen, erklärt Shrek, dass Arthur nur zum nützlichen Thron-Lückenbüßer für ihn selbst dienen sollte. Daraufhin lässt Charming den Gekränkten Arthur gehen. Währenddessen brechen die Frauen mit Lillians Hilfe aus. Mit "Frauenpower" gelingt es ihnen, wieder zurück in die Stadt zu kommen. Prinz Charming plant Shrek während einer Theateraufführung zu töten. Diese nutzt Shrek, um sich über ihn lustig zu machen. Als der Prinz zum Todesstoß ansetzt, wird die Bühne von Fiona und ihren Freundinnen gestürmt. Arthur klettert auf die Bühne und überzeugt Charmings Armee davon, dass sie ebenfalls sanfte Seiten haben und gut sind. Zusammen mit dem Drachen gelingt es ihnen, Charming zu überwältigen. Arthur nimmt daraufhin die Krone an. Shrek und Fiona kehren zu ihrem Sumpf zurück, wo sie als glückliche Eltern ihre drei Kinder aufziehen.