Alex (Ben Stiller), Marty (Chris Rock), Melman (David Schwimmer), Gloria (Jada Pinkett Smith), rei Julien (Sacha Baron Cohen), Maurice (Cedric the Entertainer), e os pingüins estão no longínquo litoral de Madagascar. Para deixar o local os pingüins consertam um velho avião de guerra, mas logo em seu 1º voo, o combustível acaba e o avião cai na Africa. Isto faz com que os animais do zoológico de Nova York tenham que lidar, pela 1ª vez na vida, com espécies semelhantes a eles, só que habituadas à vida selvagem.
Apesar de no inicio tudo ser perfeito, todos acabam achando problemas lá. Marty descobre que todas as zebras são iguais, Melman acha que vai morrer e tenta falar para Gloria que a ama, mas ela está louca por outro rinoceronte e Alex descobre que leões não dançam e sim caem na porrada, deixando seu pai triste. Como os pinguins estão tentando reconstruir o avião, eles acabam roubando caros de turistas que estão visitando a África (inclusive com a velha que dá porrada no Alex no primeiro filme).
Durante o filme, o pai de Alex é obrigado a deixar a liderança de todos os animais, a água acaba (porque os humanos dos carros fazem uma represa para tentar sobreviver) e Alex e sua turma vão tentar salvar a reserva florestal.
No fim, Alex salva a vila, o rei acha que foi ele porque um tubarão cai no vulcão e ele acha que foi um sacrifício aos Deuses (quem iria pular era Melman pois achava que estava morrendo, mas Olga impede na última hora). A água volta para a reserva porque Alex e seu pai destroem a barreira e na última cena, com o avião consertado (virou um helicóptero) e após o casamento do líder dos pinguins com um boneco, eles viajam para Nova Iorque (somente os pinguins e o rei Julien) menos, Alex, Marty, Melman e Gloria resolvem viver na África.
