В Мадагаскаре Алекс, Марти, Глория и Мелман по-прежнему мечтают вернуться в Нью-Йорк. С помощью пингвинов они восстанавливают старый самолет, но их полет заканчивается аварийной посадкой в Африке. По удивительному стечению обстоятельств, они попадают в заповедник, где Алекс обнаруживает свою настоящую семью — прайд львов, из которого он был похищен в детстве. Эмоциональное воссоединение с родителями открывает для него новую главу жизни, о которой он и не подозревал.

Пока Алекс узнает о своем происхождении и пытается вписаться в жизнь прайда, его друзья тоже находят свое место в новом окружении. Марти присоединяется к стаду зебр и сталкивается с кризисом идентичности, Глория начинает романтические отношения с харизматичным бегемотом Мото-Мото, а Мелман неожиданно становится племенным врачом жирафов. Однако их африканская идиллия оказывается под угрозой, когда возникают непредвиденные проблемы, и друзьям предстоит вновь сплотиться, чтобы преодолеть новые испытания.

Центральный нью-Йоркский зоопарк всегда привлекает толпы посетителей. Сотни, тысячи гостей всех возрастов с интересом и удовольствием умиляются забавным животным, восхищаются дикими хищниками и радуются играм прочих местных зверушек. Среди немалого числа здешних обитателей, четверо героев — это весёлый лев по имени Алекс, неуклюжий жираф Мелман, полосатая Марти, зебра, и милая представительница семейства гиппопотамов — Глория. Друзья никогда не жили в условиях дикой природы, они привыкли к мягким условиям зоопарка, где о них старательно заботятся. Но однажды, ведомые духом авантюризма, они решились... сбежать!

Вскоре беглецы оказались в трюме судна, следующего на прекрасный остров Мадагаскар. К сожалению, корабль попал в шторм. Горе-путешественники едва спаслись: им повезло и в компании нескольких лемуров, а также фоссов, они попали на островной берег. Вот только ожидания и реальность не совпали... Алекс и его компания надеялись, что на Мадагаскаре их ждёт вкуснейшая еда и уютный кров, похожий на родные клетки зоопарка. Но на острове не оказалось дружелюбных и внимательных смотрителей, как и людей вообще... Квартет неженок попал в условия дикой природы, где им предстоит научиться выживать...