Shrek e Fiona acabaram de voltar da lua de mel e vivem felizes em sua casa no pântano. O casal recebe um convite dos pais da princesa, que querem conhecer o novo genro, para um jantar no castelo. Eles ficaram sabendo que Fiona havia se casado com o seu verdadeiro amor, mas o que eles ainda não sabem é que este amor é um ogro mal-educado de mais de 300 quilos, que conta com um burro falante como melhor amigo.
Doente em estado terminal, o rei Harold chama Fiona e Shrek para uma conversa sobre a sucessão de seu reinado e o futuro do povo em Tão Tão Distante. Como o genro se recusa a assumir o trono e prefere continuar sua pacata vida no pântano, a única saída é encontrar o primo Artur. Na companhia do Burro e do Gato de Botas, Shrek se encarrega da missão e sai em busca do parente que pode ser seu substituto no trono. Mas, antes de cumprir a tarefa, enfrenta as armações do ambicioso Príncipe Encantado.
Há muito tempo ajustado à vida de casado e totalmente domesticado, Shrek fica entediado e começa a ter saudades dos dias em que se sentia um ogro de verdade. Para recuperá-los, ele firma um pacto com Rumpelstiltskin e é levado a um mundo onde ogros são caçados e ele e Fiona nunca se conheceram, além de que seus amigos Burro e Gato de Botas também não o reconhecem. Shrek precisa encontrar um jeito de se livrar do contrato para recuperar sua vida normal e seu grande amor.