Shrek et Fiona viennent de se marier. Les parents de cette dernière les invitent à venir à Fort Fort Lointain pour la rencontre. Des tensions naissent entre Shrek et le Roi, ce dernier voulant casser le couple que pour sa fille épouse le Prince Charmant.
Après la mort du roi, Shrek et Fiona vont devoir prendre le trône à contrecœur. Mais ils apprennent qu'Arthur, un autre héritier, peut prendre la couronne. Shrek part à sa recherche tandis que Fiona doit subir un coup d'état du Prince Charmant qui s'empare du royaume.
Shrek se sent mal de ne plus être pris pour un ogre. Il passe un marché avec Tracassin pour être un vrai ogre durant une journée. Malheureusement, cela donne un univers parallèle où Tracassin est au pouvoir, où Fiona n'est plus Reine et surtout où Shrek n'a jamais existé.
Afin de retrouver son honneur, Chat Potté s'associe à Humpty, son ami d'enfance, et de Kitty, une talentueuse voleuse. Ensemble, ils veulent trouver des haricots magiques afin de récupérer des œufs d'or.
Le Chat Potté est à la recherche de l'étoile à vœu afin de récupérer ses neufs vies sinon il meurt pour toujours. Mais Boucle d'or et les trois ours ainsi que Big Jack Horner la convoite également.