Toda la manada de Madagascar emprenden una nueva aventura en su plan por regresar a Nueva York, para ello, deberán de viajar a Europa en busca de los pingüinos, quienes al parecer tienen la solución para su viaje de retorno.

Antes de llegar a casa, nuestros amigos tendrán muchas aventuras con otros animales en diferentes lugares de Europa, en una gran gira de un circo ambulante.

Alex el león es el rey de la selva urbana: es la atracción estelar del zoo neoyorquino de Central Park. Como sus mejores amigos, Marty la cebra, Melman la jirafa y Gloria la hipopótamo, Alex ha pasado toda su vida en feliz e ignorante captividad, bien alimentado y en una jaula con excelentes vistas al parque.

Abandonados en la lejana costa de Madagascar, nuestros neoyorquinos animales han concebido un plan tan alocado que posiblemente funcionará. Con precisión militar, los pingüinos han reparado, más o menos, un antiguo avión averiado. Una vez en el aire, esta inverosímil tripulación se mantiene volando el tiempo justo para llegar al lugar más salvaje de todos: las inmensas llanuras de África. Mientras indagan en sus raíces, pronto se dan cuenta de las diferencias entre la selva de asfalto y el corazón de África.

Es la historia de Z, una hormiga obrera perdidamente enamorada de la bella Princesa Bala, con una posibilidad entre mil millones de que su amada repare en él. Pero Z pide a su mejor amigo, una hormiga soldado, que le intercambie el puesto por un día y… todo cambia: se convertirá en el más grande de los héroes, salvará a la colonia de una terrible conspiración y, por supuesto, conseguirá el amor de la Princesa.