La saga de Majin Buu, conocida en el manga y anime de Dragon Ball Z Kai como "El Arco del Monstruo Boo", representa el clímax de la segunda mitad de Dragon Ball Z y el quinto arco argumental del anime de Dragon Ball Z. Tras la aparente derrota de Cell, la Tierra goza de un período de paz.
Siete años después de la derrota de Cell, Son Gohan, ahora un adolescente de 16 años, asiste a la Preparatoria Estrella Naranja. Incapaz de soportar el crimen en las calles, adopta la identidad del "Gran Saiyaman" para combatir a los delincuentes de Ciudad Satán. Inicialmente, sus presentaciones son cómicas, pero su fuerza y valentía le ganan la admiración del público. A pesar de algunos malentendidos, como un incidente con un dinosaurio, Gohan demuestra su inocencia.
Mientras tanto, Son Goten, el hermano menor de Gohan, demuestra su habilidad como Super Saiyan, entrenado por Chi-Chi para ser un digno sucesor de Son Goku. Videl, hija de Mr. Satán, visita a Gohan y este le enseña a controlar su Ki y a volar. La noticia de la participación de Vegeta en el próximo torneo llega, al igual que la de Son Goku, quien recibe un permiso de un día desde el Otro Mundo para regresar a la Tierra.
El torneo reúne a los guerreros Z, muchos de ellos cambiados: Krilin luce cabello, está casado con la Androide Número 18 y tienen una hija. Yamcha, Ten Shinhan y Chaoz no participan por diversas razones. El torneo infantil ve a Son Goten y Trunks llegar a la final, impresionando a todos con su poder. Trunks gana, y Mr. Satán, temiendo luchar contra uno de ellos, se deja vencer para salvar su reputación.
En el torneo de adultos, Son Goku se enfrenta a dos misteriosos personajes. Krilin derrota a Punta con un solo golpe. Piccolo se retira de su combate contra Shin, un extraño personaje, al sentir una presencia de otra dimensión. Videl se enfrenta a Spopovich, quien, a pesar de la superioridad de Videl, se levanta incluso después de que le rompen el cuello. Spopovich y Yamu roban la energía de Son Gohan, y Videl es gravemente herida. Son Gohan jura venganza.
Shin pide a Son Gohan que se transforme en Super Saiyan, lo que revela su identidad a sus compañeros. Spopovich y Yamu roban la energía de Gohan y huyen, seguidos por Shin, Son Goku, Vegeta, Piccolo y Krilin. Kibito, compañero de Shin, cura a Gohan y Videl. Shin y Kibito explican la amenaza de Majin Buu, una criatura creada por el brujo Bibbidi, cuyo hijo Bobbidi busca liberarlo.
En la nave de Bobbidi, Dabra, el Rey del Infierno poseído por Bobbidi, ataca a los guerreros, asesina a Kibito y convierte a Piccolo y Krilin en piedra. Son Goku, Vegeta y Gohan persiguen a Dabra. Shin los guía a través de la nave, donde Vegeta derrota a Pui-Pui, a pesar de ser transportados a un planeta con una gravedad diez veces mayor que la Tierra. Son Goku se enfrenta a Yakon en un planeta de oscuridad, absorbiendo luz y siendo derrotado por la intensidad del Super Saiyan de Goku.
En el tercer nivel, Dabra los transporta al Infierno. Gohan se transforma en Super Saiyan 2. Dabra, al sentir la oscuridad en Vegeta, abandona la pelea y se lo cuenta a Bobbidi, quien posee a Vegeta. Vegeta, aunque no totalmente controlado, solo muestra interés en luchar contra Goku. Son Goku pide a Bobbidi que los lleve a un lugar desierto, pero terminan en el Torneo de las Artes Marciales, donde Vegeta ataca a los espectadores. Bobbidi accede a llevarlos a un lugar desierto.
Mientras tanto, Shin y Gohan buscan a Dabra y Bobbidi, y encuentran la cápsula de Majin Buu. Gohan intenta destruirla, pero fallan. El humo que sale de la cápsula se condensa y forma a Majin Buu. Son Goku se da cuenta de su poder y detiene la pelea con Vegeta para enfrentarse a Buu. Vegeta, sintiéndose culpable, se toma una Semilla Senzu y se dirige a luchar solo. Majin Buu, desobediente a Bobbidi, juega y, tras insultos de Dabra, lo deja inconsciente y lo convierte en galleta, comiéndoselo.
Vegeta desafía a Buu. A pesar de parecer más hábil, Buu se regenera. Son Goten y Trunks llegan para ayudar. Vegeta abraza a su hijo Trunks y deja inconscientes a los jóvenes para que Piccolo los saque de allí. Vegeta se sacrifica en un intento por detener a Buu. Piccolo, que ha vuelto a la normalidad tras la muerte de Dabra, huye al ver a Buu regenerarse. Bobbidi, curado por Buu, viaja con él para destruir ciudades.
Son Goku despierta y se dirige al Palacio Celestial, donde enseña la técnica de la Fusión a los niños. Bulma y los demás reúnen las Esferas del Dragón para resucitar a las víctimas del torneo. Kibito y Shin buscan a Gohan. Trunks busca el Radar del Dragón. Son Goku se enfrenta a Majin Buu, transformándose en Super Saiyan 3, pero abandona la batalla para ganar tiempo para el entrenamiento de los niños. Al acabarse su tiempo, Goku regresa al Otro Mundo, encargando a Piccolo el entrenamiento.
Majin Buu asesina a Bobbidi y se dedica a destruir ciudades. Mr. Satán, presionado por la gente, desafía a Buu y se hacen amigos, pacificando el corazón de Buu. Los niños logran la Fusión, pero con problemas iniciales. Cuando unos malhechores disparan a un cachorro que Buu había adoptado, este se enfurece. Tras un incidente similar con Satán, la furia de Buu es imparable, creando al Super Buu.
Shin lleva a Son Gohan al Planeta Sagrado para entrenarlo. Super Buu se dirige al Palacio Celestial, asesinando a toda la humanidad, incluyendo a Chi-Chi. Piccolo envía a Goten y Trunks a la Habitación del Tiempo, donde se fusionan, pero su poder como Super Saiyan es insuficiente. Gotenks crea una brecha y escapa, atrapando a Piccolo. Super Buu convierte a los refugiados en chocolate. Gotenks se transforma en Super Saiyan 3 y escapa, pero al salir, descubren que Buu ha continuado su destrucción.
La saga de Majin Buu en Dragon Ball Z Kai es una continuación épica que explora la naturaleza del mal, el sacrificio y el poder de la amistad y la unión. La lucha contra Majin Buu pone a prueba los límites de los héroes, llevándolos a nuevas transformaciones y estrategias para salvar la Tierra de la destrucción.