这部历经八年的幕后工作，才得以与观众见面的3D动画，讲述了一个全新版本的孙大圣的故事。大闹天宫后，齐天大圣被压五行山，四百多年过去，他成为一个传说。而此时的长安城，山妖横行，经常来抓童男童女以修炼妖术。百姓朝不保夕惶惶度日。城中有个七岁的孤儿江流儿，被行脚僧法明收留，两人相依为命。而在江流儿小小的心里，一直住着一个曾经大闹天宫的齐天大圣。江流儿梦想着有一天齐天大圣会来解救长安城中百姓的苦难。这一天，山妖又来劫掠童男童女。江流儿救了一个小女孩，引来山妖追杀，他一路逃跑，跑进了五行山，误打误撞解除了五行山的封印，还大圣了自由身。江流儿希望大圣能帮助长安城的老百姓铲除山妖。但大圣自由之后只想回花果山过逍遥自在的日子。却无奈腕上封印还未解除，又欠江流儿人情，只得勉强护送他们回长安城。一路上八戒和白龙马也各自因缘际会现身，但或因落魄或因魔性大发，英雄不再。妖王为夺回女童，布下夜店迷局，原本以为会有一场大战，却发现大圣根本法力尽失。山妖轻而易举抓走女童，大圣不愿再涉险救人，江流儿决定只身犯险。日全食之日，在悬空寺，正当妖王准备将童男童女投入丹炉中，江流儿冲进了道场。江流儿的英雄行为激励了大圣，燃烧起他心中热血。最终，在拯救他人的过程中，已成凡人的大圣重新成为齐天大圣。