遍寻不见紫霞的至尊宝，一直找到荒漠深处。此时已是深夜，突然不远处传来一道亮光，正是南海观音大士要收伏屡意杀师的孙悟空（韩庚饰）。只见观音挥动柳枝，洒出玉脂净瓶中的一滴水。一滴水化成滔天巨浪，将孙悟空围在当中。孙悟空自恃手中有定海神针，奋力抵抗，终因法力不济，被收入净瓶之中。
观音回天庭向玉帝（黄征饰）复命。可观音刚离开，玉帝就放出了瓶中的孙悟空。原来此猴是六耳猕猴，因玉帝发现自己写的天书将孙悟空的生出年月晚了五百年，便命六耳猕猴冒充孙悟空去西天取经，以维护玉帝伟大光明正确的形象。如今事已完成，也就到了鸟尽弓藏的时候。当初六耳猕猴（韩庚饰）自称秦祥林与青霞相爱违反天条，青霞被收回肉身，六耳猕猴被罚烧死在丹炉中。玉帝瞒着众仙放他出来，下凡冒充孙悟空。现在六耳猕猴该回丹炉，将秘密化为灰烬了。
观音与六耳猕猴一场大战威力巨大，至尊宝被余威波及便晕了过去。待他醒来时，月清风静，好像什么事都没发生过。这时又起一股狂风，牛魔王（张超饰）找了过来。至尊宝这才发现身边多了一个人，竟然是偷了孙悟空月光宝盒的唐僧（吴京饰）。
押着唐僧回到牛府，正看到牛夫人铁扇公主（谢楠饰）带着儿子红孩儿（王一博饰）大吵大闹，要对紫霞不利。见紫霞被打得无还手之力，深知夫人厉害的牛魔王取出令牌，让至尊宝、唐僧和紫霞速去找在深山修炼的妹妹牛香香（张瑶饰）。不想唐僧笨手笨脚打开了牛魔王坐骑避水金晶兽的锁链，身后又有红孩儿杀来，三人来不及多想，拽着金晶兽的铁链狂奔而逃。
三人千辛万苦摆脱红孩儿的纠缠，来到牛香香的修炼地。牛香香因心爱的螳螂君被哥哥所杀，躲藏在此修炼邪功，以吃掉其他妖怪吸收功力。每吃一个妖怪，牛香香就能得到其功力，幻化成其形状。至尊宝三人看到牛香香人身蛇尾背生双翅，都吓得惊声尖叫。
牛魔王打发了牛夫人后，赶到牛香香的洞府。他从自己对紫霞的痴情中，感受到了妹妹这一百多年来的痛苦和孤独，所以特地来道歉。只需一句真诚的道歉，就取得了牛香香的原谅，百年怨恨化为乌有。牛魔王看出妹妹喜欢上了至尊宝，便决定好事成双，自己娶了紫霞，妹妹嫁给至尊宝。
为了拿回被牛魔王收走的月光宝盒，至尊宝虚与委蛇，想尽办法，利用牛魔王想讨紫霞欢心，骗到了宝盒。可还是被牛魔王发现了他的意图，率牛兵牛将欲夺回月光宝盒。牛香香也化身九头蛇，抓住紫霞。青霞脱离肉身，急急返回天庭求助。
至尊宝手中的月光宝盒因使用过度碎成两半，牛魔王正要痛下杀手时，牛夫人突然出现救下了至尊宝。既然如此，牛魔王索性与夫人离婚，他娶紫霞，夫人嫁至尊宝，从此两不相争，再无关系。
