延续前作的故事，狮子亚历克斯（本·斯蒂勒 Ben Stiller 配音）、斑马马蒂（克里斯·洛克 Chris Rock 配音）、长颈鹿迈尔曼（大卫·休默 David Schwimmer 配音）、河马格洛里亚（贾达·萍克·史密斯 Jada Pinkett Smith 配音）和企鹅们，一心想离开马达加斯加岛，重返五光十色的纽约。于是，他们合力修整一架破旧的失事飞机，没想到竟真的让飞机重新起飞。正当大家为即将回到纽约而兴奋庆祝时，飞机却发生意外，迫降在非洲大草原。
来到非洲后，亚历克斯终于与失散已久的父母重逢。然而，无论是生活习惯还是言行举止，这群来自纽约的动物都与草原上的同类存在巨大差异，显得十分格格不入。曾经是纽约中央公园明星的他们，如今必须面对陌生而艰苦的野外生活。即使见到了自己的同类，亚历克斯等人也无法轻易融入其中。为了适应新环境、赢得同伴的认可，他们各自使出浑身解数，接连闹出一连串令人捧腹的笑话。
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