In ihrem neuen Abenteuer möchten Alex, Marty, Melman und Gloria die Insel Madagaskar, wo sie nach einer längeren Odyssee gestrandet waren, verlassen, und wieder zurück "nach Hause" in den Zoo im New Yorker Central Park. Die Pinguine machen ein altes Flugzeugwrack wieder flott und die Heimreise kann beginnen. Auch mit an Bord gehen die Schimpansen Mason und Phil sowie King Julien und sein Privatsekretär Maurice. Es glückt zwar der Start des mit Klebeband geflickten Flugzeugs, aber weiter als bis nach Afrika schaffen sie es nicht und landen mit einem harten Aufprall mitten in der Steppe. Alex und seine Freunde treffen diesmal nicht nur auf Artgenossen, sondern sogar auf die eigene Familie und geraten mitten in ein neues turbulent-witziges Abenteuer.

Der eingebildete Löwe Alex, das vorlaute Zebra Marty, die ständig panische Giraffe Melman und die divenhafte Nilpferd-Dame Gloria sind die absoluten Stars im Zoo des New Yorker Central-Park. Doch Marty ist traurig: Zu sehr beschäftigt ihn der Gedanke an die Freiheit. Und als er eines Tages zufällig hinter den Fluchtversuch einiger Pinguine kommt, ist er kurz darauf verschwunden. Als sich alle vier Freunde nach einer tierisch rasanten Flucht durch das New Yorker U-Bahn-Netz, in Kisten verpackt auf einem Schiff wiederfinden, sind sie Martys Wunsch "Zurück in die Wildnis" unfreiwillig näher, als sie glauben: Vor der Küste der Insel Madagascar gehen sie erst über Bord, um gestrandet aus erster Hand zu erfahren, wie sich das wilde, neue Leben anfühlt.

Löwe Alex, Zebra Marty, Giraffe Melman und Nilpferddame Gloria versuchen mit Hilfe von Lemuren-König Julien und dem Pinguin-Quartett zurück nach Hause, in den New Yorker Zoo, zu kommen. Doch sie stranden in Europa. Ihre chaotische Odyssee führt sie von einem Spielkasino in Monte Carlo zu einem Wanderzirkus, der die ideale Tarnung für sie bedeutet. Doch erst einmal muss man sich mit dem Personal arrangieren, insbesondere Alex und Tiger Vitali kommen nicht so gut miteinander aus. Sich tolle Nummern aus zu denken und sie in der Mange zu präsentieren, scheint im Vergleich dazu eine leichte Übung zu sein.