玉皇大帝知道2012年奥运会要在伦敦举行了，特派唐僧师徒前去迎战奥运。条件是公平竞争，不使用仙术。并给他们一个月期限，供他们训练。
一个月之后，要拍哪吒三太子去视察结果。 这可把孙悟空乐坏了，他决定参加奥运会所有项目的比赛，夺得全能冠军，一显当年大闹天宫的风采。猪八戒也不甘示弱，准备参加举重比。
沙僧想参加马拉松比赛，唐僧也改行做了他们的教练。 一个月的训练马上开始了，孙悟空非常专心地练习他所报名参加的比赛项目。沙僧也在练习，猪八戒在他的房子里睡觉，而最搞笑的是一向仪态端庄的唐僧，这时却在上网玩网络游戏。
一天过去了，孙悟空和沙僧都练得非常辛苦。只有猪八戒偷懒耍滑。唐僧子啊网上查到中国队的刘翔跨栏速度极快，这让孙悟空大吃一惊，但他在心里默默地下定决心，一定要超过刘翔夺得金牌。
但乒乓球，跳远，跳高等多项比赛中，都有高手在等着他。孙悟空这下心里没底了，孙悟空想使用仙法，可转念一想，不行，玉帝老儿下旨要公平竞争，不许使用仙术。俺老孙不能做这种事，我不能为俺们花果山的猴子猴孙们丢脸，友谊第一，比赛第二嘛。
一个月很快过去了，三太子从天宫飞下来视察唐僧师徒的训练结果。 孙悟空在比赛完了几个项目之后，虽然成绩不是很好，但是他遵守比赛规则，没有使用仙术。接下来该轮到猪八戒了，八戒一提起五百公斤的杠铃，一个踉跄差点摔倒。
他心里一惊，这可怎么办。我堂堂天蓬元帅可不能在这个关键时候丢面子。忽然，他灵机一动，使了点仙术，轻而易举地将杠铃举过了头顶。
，哪吒没有发觉，但这怎么能逃过孙悟空的火眼金睛呢？他暗地里将这件事告诉了哪吒，哪吒也表明辉把这件事告诉玉帝。 沙僧是个老实人，尽管他跑得上气不接下气，也不肯使用半点仙术，赢得了唐僧和孙悟空的称赞。 视察完后，唐僧师徒返回天庭复命，玉帝让孙悟空说说自己的失败感言。
悟空说“今日不同往昔，凡间的体育事业发展的突风猛进，我可得向凡人好好学习啊。”玉帝夸赞道:”你这泼猴，一向郑强好胜的你，居然说出这番谦虚的话，难得，难得啊。但是八戒，你还不知错吗？奥运会追求的是一种公平的竞争，岂容你胡来，你已违背了奥运精神。
说完就剥夺了八戒参加奥运会的资格，罚他面壁思过一百年。 以后，孙悟空和沙僧为他们的奥运冠军冥想拼搏着，唐僧也继续上网玩他的游戏。