父母早逝的小女孩「米米」和奶奶住在一塊兒。有一天，奶奶要出遠門，米米到車站去送行，回到家時發現一對可愛的熊貓父子。大熊貓得知米米沒有父母親，就要當米米的爸爸，而米米則要當小熊貓「肥仔」的媽媽。
第二天，米米去上學，小熊貓也想跟著去學校，米米就把肥仔當作玩偶帶去學校。然而老師不准米米帶玩偶到教室，米米只好放肥仔到外頭。嘴饞的肥仔跑到學校的廚房，鬧出軒然大波，所幸逃過一劫。不放心米米一個人在家的警察，到米米家巡查，卻因發現熊貓落荒而逃。之後帶著大批警察圍捕熊貓。原來熊貓父子是從動物園跑出來的，抓到牠們的人還可以拿獎金。熊貓父子以神力打倒了想抓牠們的人，卻發覺肥仔失蹤了！
後來眾人在河中找到肥仔，然而水壩就在前方不遠處。悠閒的肥仔對眼前的危險毫不知情，米米奮不顧身跳到水中救肥仔。偏偏水壩閘門開關又生鏽了，熊貓爸爸便發揮神力關上閘門，肥仔和米米才倖免於難。之後熊貓父子便成為公眾人物，熊貓爸爸還坐電車上班……
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