在前三集里，动画片描述了麦兜灰色的成长故事，让观众在欢笑中感受到一丝淡淡的忧伤。这一次，在《麦兜·武当》中，麦兜的故事依然从灰色的幸福开始。暑假，当小朋友都到新西兰滑雪、到北京大学学普通话、到剑桥学英文并顺道看看哈利·波特的时候，家境贫寒的麦兜因为妈妈北上武汉做食肆生意，只好被“暂寄”在武当山的武术学校“太乙春花门”学习太极拳。

　　外星巨兽屁屁怪突然袭击地球大肆破坏，全球进入一级戒备，手足无措的军方决定向全球征集优秀的机器人设计，来对抗屁屁怪。梦想当发明家的麦兜（张正中 配音），也带着他设计的“电饭宝”去参赛，机缘巧合下，竟然侥幸当选。于是地球的希望，一下子都落在了麦兜身上！麦兜又能否成为英雄，拯救地球？

　　麦兜电影版的第五部作品，春田花花幼稚园出现了史无前例的经济困难。即使校长（黄秋生 配音）和陈老师（许飞 配音）以及麦太（吴君如 配音）等家长使出浑身解数也没法解决。于是学校召开了一次校友筹款晚会，但是长大成人的校友们都没什么出息，欣慰的是校长无意之中发现了麦兜等小朋友的音乐天赋。经过挫折，校长终于找到了胶牌经理人（郑中基 配音）为小朋友合唱团打理事宜，演出大获成功通告不断。可惜最后关头经理人失踪，合唱团并没有为学校带来大收益。可校长在最后一场演出中发现了惊喜，春田花花幼稚园也还有成功的校友存在，众校友再一次感到了人生的真谛。

在城市的破败角落，脑顶光秃秃的重案组老警察入职三十年，虽然破了许多大案要案，满身都是伤痕弹孔，但是他的家庭情况却一团糟。老婆和他离婚，儿子嫌他臭。与老警察相对，青年私家侦探波比（黄磊 配音）如日中天，扶摇直上，FBI请他讲课，相关动画片热播，波比俨然成为福尔摩斯一般的存在。在某起密室杀人案后，老警察不得已请来波比调查。波比为什么会这么厉害，这一切似乎都与他的妈妈麦太（吴君如 配音）有关。在崇拜他的小孩子们的追问下，波比的思绪回到孩童时代，麦兜（张正中 配音）和妈妈共处的那个快乐无忧的童年，一切美好都早已注定……

外星怪兽降落地球，大肆破坏！全球进入一级戒备，科学家们开始研制机械人来对抗，于是公开征求机械人设计。麦兜喜欢设计傻呼呼的小发明，他带着“电饭宝”这个设计去参赛，结果侥幸当选，地球的希望，一下子都落在麦兜身上！他以“电饭宝”为基础，制造出超级机械人——“大饭宝”！大饭宝变身各种家电，让怪兽又惊讶、又爱用，最后…地球胜利了！麦兜成了全球小英雄，从此跟妈妈，还有电饭宝，一起过着幸福快乐的生活。「生好，活好，好好生活。」

在华仔的巨星演唱会上，麦兜与他的伙伴们齐声高歌，硬邦邦的城市在华美耀眼的灯光下渐渐融化…… 时光倒转， 春田花花幼儿园因不堪沉重的经济压力而被迫组建了“春田花花合唱团”，那个傻里傻气又活在梦中的校长率领着一群初出茅庐的小朋友，开始了一段磕磕绊绊的音乐之旅。 他们唱过没有人的商场，录过一夜爆红的广告金曲，遇到过骗钱跑路的胶牌经理人，甚至还受邀在葬礼上献歌一曲……鲜花、掌声、坚持、泪水，直到校长重新遇见了年轻时的自己，直到春天花花幼儿园被改建成了豪宅，直到岁月的痕迹慢慢爬上额头……当校长的头发日渐稀疏，当那颗咬了一个学期的糖炒栗子终于有了裂缝，每个人心中都泛起了一种叫“感动”的情绪……笑容从山那边落下，明天还会升起吗？

神探波比，Bobby Mak，被誉为自福尔摩斯以来最深入民心的私家侦探，美国FBI、英国苏格兰场，都邀请波比·麦为特别顾问。神探波比说，一切，都得自我妈妈，麦太……神探波比即长大后的麦兜。麦兜自小愚笨，麦太却是极为精明能干的妈妈。麦太可以把一个不足三百尺的家设计成两房两厅，有桑拿、有健身室、有图书馆的家居；在一个不足一百尺的铺位里同时经营地产代理、小食、水电工程、美容、二手手机收买、私家侦探等行业；只用米饭、咸鱼、白菜，炮制出各国菜式。麦太兼职又兼职，结果把身子也累垮了。麦太进院，照顾麦兜的责任，交给了麦兜的大表伯。这位疑似亲生父亲的大表伯，像一阵轻烟，在麦太出院后，麦兜从此再没见过这位大表伯了。拼搏的妈妈，烟一样的爸爸，麦兜长大，同时感觉到生命的沉重与虚浮。麦兜往外跑，离家越远，离麦太越远，小时候跟妈妈的亲密关系，也日渐疏远。 直至那年，他回想着妈妈为他所做的一切，每点爱，在麦兜脑子里碰碰撞撞，重新排列，麦太的聪明，忽然出现在麦兜身上……