《大梦西游2铁扇公主》讲述了孙悟空面对火焰山之难时的奇遇与成长。为了解除山火，悟空遵照观音菩萨的指示回到五百年前，寻找铁扇公主的一滴真心泪。在这个时空里，他失去了记忆，被铁扇公主误认为是自己过去的跟班，取名孙小空。随着时间推移，孙小空为了夺回能够平息火焰山的大芭蕉扇，经历了种种磨难和危险，与铁扇公主之间产生了深厚的情谊。在屡次受伤的过程中，他逐渐赢得了她的信任和尊敬，最终令铁扇公主感动不已。另一边，牛魔王和玉面狐狸试图阻止他们获得芭蕉扇，但孙悟空和铁扇公主齐心协力对抗邪恶势力。在关键时刻，牛魔王意识到自己的过错，主动向铁扇公主示好，并邀请她共度良缘。面对突如其来的变化，孙悟空决定放手让两人幸福地在一起。就在孙小空即将见证这段美好姻缘之际，他突然恢复了记忆。带着不舍与祝福，孙悟空告别铁扇公主，前往与万岁狐王和玉面狐狸展开最终决战。在激烈的战斗中，悟空濒临绝境，但在危急关头，铁扇公主为他流下了真心泪，助其恢复法力并取得胜利。影片以一段扣人心弦的冒险旅程作为结尾，不仅展现了孙悟空的成长历程，更传递了真爱与牺牲的主题。
