Tại trung tâm sở thú New York, sư tử Alex, ngựa vằn Marty, hươu cao cổ Melman và hà mã Gloria kết bạn với nhau và chúng cũng là ngôi sao của các sô diễn. Rồi đến khi một con thú bị biến mất trong chuồng, thì ba con khác cũng thoát ra để tìm con thú bị lạc. Chúng đã đi theo chiếc thuyền đến tận một hòn đảo của Madagascar - Châu Phi. Chiếc tàu bị lật ngoài biển, tất cả các con thú bị giam cầm đã nếm trải thế nào là môi trường hoang dã....

Bộ phim xoay quanh hành trình tìm kiếm sự thật của mật vụ Mike Banning, người đang bị buộc tội ám sát Tổng thống Allan Trumbull. Anh sẽ phải chạy trốn khỏi sự truy đuổi gắt gao của FBI, đồng thời cố gắng lật tẩy những âm mưu đen tối đang bị che đậy bởi những kẻ giấu mặt....