玉皇大帝知道2008年奥运会要在中国北京举行，特派出唐僧师徒去迎战奥运。
这可把孙悟空给乐坏了，他准备参加奥运会的所有项目，得个“全能冠军王”。于是他报了全部的体育比赛项目，想一显当年“大闹天宫”的风采。猪八戒也不示弱，准备参加他的拿手项目——举重。沙僧看马拉松项目很少有人去报，便自告奋勇地参加了马拉松。唐僧见徒弟们全都报了名，也耐不住寂寞，改行当上了北京奥运会的礼仪顾问，并兼任徒弟们的领队。
到了运动会的那天，国家体育馆鸟巢内人山人海，热闹非凡，运动员们个个跃跃欲试，准备大显身手。
在110米跨栏比赛中，中国的选手刘翔与孙悟空一决高下，刘翔跑得飞快，孙悟空紧跟其后，奋力追赶，终于在跨过第8个栏时超过了刘翔，暂列第一。孙悟空得意极了：哈哈，这110米跨栏金牌是俺老孙的啦……没想到一不留神，“啪”地撞在栏上，摔个大跟头，惨败出局。虽然“老孙”未得名次，但他还想得开：比赛场上友谊第一，比赛第二，虽然名次排最后，但参与了就行。没有气馁的孙悟空，在后来的乒乓球、篮球、击剑等比赛项目中，屡战屡败，屡败屡战。虽然这次家门口的奥运会上孙悟空没有取得好成绩，但他这种不屈不挠、顽强拼搏的精神还是赢得了人们的称颂，最后经国际奥委会商议，特发孙悟空“最佳参与奖”。
再说猪八戒，在奥运会举重项目比赛中，举起了800公斤的杠铃，一举打破了世界记录，取得了第一名的好成绩，轰动了世界，成为众多记者、追星族追逐采访的对象，风光一时。其实呀，当时猪八戒在举扛铃时，一个趔趄差点儿摔倒在地，硬是举不起这杠铃，他惊出一身冷汗，心想我堂堂天蓬大元帅，怎能在这些凡人面前丢脸，于是悄悄地使用了一丁点儿法术，因而轻而易举地举起了这八百公斤的杠铃。
沙僧是个老实人，他参加了最累的马拉松比赛，尽管他跑得上气不接下气，但决不肯使用半点法术，咬紧牙关坚持比赛，最后终因体力不支而名落孙山。
比赛结束后，玉皇大帝传唐僧师徒四人上天庭问话，让行者孙悟空先说说参加奥运会的感想。孙悟空抓耳挠腮了半天，才不好意思地说：“没想到人类的体育事业发展得这样快，体育水平提得这样高了，连我齐天大圣都落伍了，得好好学学啦。”
“连一向争强好斗的孙猴子都说出这种话，看来你们参加奥运会真是受益匪浅。”玉皇大帝称赞道，“沙僧虽然没有得到马拉松的这块金牌，但他这种诚实守信的品质是人类认为最可贵的，所以沙僧你是虽败犹荣。”说着，玉皇大帝突然收起了笑容，面带怒色地训斥道：“八戒，你还不知错吗？奥运会是全人类的体育盛会，岂能容你弄虚作假，随意胡来？”说完便把猪八戒罚下人间，做三年苦力。
事后，孙悟空与沙僧都不肯放弃奥运冠军梦，想再次参加奥运会来证明自己的实力，所以天天刻苦训练，备战伦敦奥运。