En su tercera aventura fuera del zoológico de Nueva York, Alex, Marty, Melman y Gloria viajan a Europa con el propósito de encontrar a los monos y a los pingüinos en Monte Carlo; sin embargo, ellos terminan formando parte de un circo rodante en el que hacen nuevos amigos mientras tratan de escapar de Chantal Dubois, jefa de la policía de Control de Animales en Europa, quien desea obtener la cabeza de Alex para su colección.

Alex, Marty, Melman, Gloria, el rey Julien, Maurice, los pingüinos y los chimpancés se encuentran abandonados en las remotas playas de Madagascar. Para superar este obstáculo, los neoyorquinos han ideado un plan tan loco que puede que funcione. Con precisión militar, los pingüinos han reparado (bueno, casi) un viejo aeroplano accidentado. Una vez que despega el primer vuelo de la compañía Aerolíneas Pingüino, la insólita tripulación consigue permanecer en vuelo el tiempo suficiente como para llegar al lugar más salvaje de todos: las inmensas llanuras africanas, en donde los miembros de nuestro grupo de animales criados en el zoo de Nueva York se encontrarán por primera vez con miembros de su especie. África parece un sitio genial, pero… ¿es mejor que su hogar en Central Park?

Cuenta la historia de cuatro divertidos animales del zoo de Central Park, Nueva York, (Alex el león, Marty la cebra, Gloria la hipopótamo y Melman la jirafa). Llevan toda su vida encerrados en cautividad sin poder experiemtnar el sabor de la libertad y se han propuesto idear un plan para salir de allí juntos. Un día, una serie de casualidades les llevan a lograr lo que tanto ansiaban y huyen de aquel lugar. Terminan en plena naturaleza, concretamente en la idílica isla de Madagascar. Allí descubrirán, a base de apasionantes aventuras, que la vida salvaje es muy diferente a lo que ellos pensaban y que vivir en libertad no es tan fácil como imaginaban.