Alex o leão, Marty a zebra, Melman a girafa hipocondríaca e Gloria a hipopótama têm uma boa vida no Zoológico do Central Park onde eles se apresentam. Marty, celebrando seu décimo aniversário, fica curioso de como seria a vida na selva. Quando ele descobre que os pingüins mercenários planejam em fugir do zoo, ele os segue. Ele tem uma vaga lembrança que a selva pode ser encontrada em Connecticut, então numa noite ele foge do zoo e vai ao Grand Central Terminal. Quando os outros descobrem que Marty sumiu, seguem-no em Subway. Saindo do Grand Central, eles assustam muitos passageiros exceto uma velha senhora que enfrenta Alex. Eles são cercados pela polícia, exército e bombeiros, Alex é atingido por um dardo tranqüilizante e dorme.

Alguns anti-zoos usaram o incidente no Grand Central como uma evidência para que os animais não devessem ser trancados. Por causa disso eles são encaixotados em caixas de madeira à bordo do navio. Os pingüins completaram seu plano em roubar o navio e estão agora em direção à Antártica. Durante o roubo as caixas cairam ao mar e os quatro amigos foram parar numa praia tropical em Madagascar. No início Melman pensa que eles estão na California. Então eles conhecem uma grande tribo de lêmures comandada pelo rei Julien. Eles descobrem que não estão mais nos Estados Unidos. Em pouco tempo os 4 decidem ficar e descobrir a natureza.

Julien espera que seus novos amigos, o qual chama de Grandes Bocós, assustarão as fossas que têm atacado os lêmures. Porém Alex está começando a descobrir seus instintos de caça e decide que deve permanecer longe de seus amigos, para não perder o controle e devorá-los.

Enquanto isso, os pingüins chegam à Antártica e decidem partir, pois a Antártica é uma porcaria.

Quando um grupo de fossas ataca Marty, Alex diz que Marty é sua presa. Mas aí há um segredo: Alex consegue agora controlar seus instintos. Alex expulsa as fossas. Enquanto os pingüins retornam com o barco a Madagascar. Comemorando o almoço, o qual Alex descobre que peixe é bem mais gostoso que bife, os amigos retornam ao navio, com a meta de cumprir uma volta ao mundo. Os pingüins não disseram a eles que o combustível do navio acabara…