در آفریقا، شیر زوبا سعی می‌کند پسرش Alakay را چگونه به جنگ بپردازد، اما توله بیشتر به رقص علاقه دارد. ماکونگای نر رقبای زوبا را برای کسب عنوان شیر آلفا به چالش می‌کشد ، و در طول جنگ آنها Alakay توسط شکارچیان غیرقانونی اسیر می‌شود. جعبه حاوی آلاکای به اقیانوس می‌افتد و به شهر نیویورک می‌رود و در آنجا به الکس تغییر نام داده و در باغ وحش پارک مرکزی با ماری گورخر، ملمان زرافه و گلوریا اسب آبی بزرگ می‌شود.
سالها بعد ، پس از ماجراجویی در ماداگاسکار ، حیوانات باغ وحش – الکس ، مارتی ، ملمان ، گلوریا ، پنگوئن ها Skipper ، Kowalski ، Rico و Private و شامپانزه های میسون و فیل – خود را برای بازگشت به نیویورک سوار هواپیمای ضرب و شتم شده هدایت می کنند. پنگوئن ها ، همراه لمورها ، شاه جولین ، موریس و مورت. سوخت هواپیما تمام شده و در قاره آفریقا سقوط می کند. حیوانات خود را در یک سوراخ آبی در یک ذخیره گاه طبیعی می بینند و از ملاقات با سایر گونه های خود بسیار هیجان زده می شوند. الکس با والدینش متحد شده و آنها را تحت تأثیر داستانهایی به عنوان “پادشاه نیویورک” تحت تأثیر قرار می دهد. مارتی با گله ای از گورخرهای دیگر که دقیقاً شبیه او هستند ، جا می افتد. ملمان ، یک هیپوکندریا ، از اینکه این پزشک ذخیره پزشک ندارد ، ناراحت است ، بنابراین زرافه های دیگر او را پزشک جادوگر خود می کنند. گلوریا به دنبال یک عاشقانه ، توجه اسب آبی نر و روان Moto Moto را به خود جلب می کند.
در همین حال ، پنگوئن ها با کمک شامپانزه های زیادی که میسون و فیل به خدمت گرفتند ، تعمیر هواپیما را آغاز کردند. آنها وسایل نقلیه را از چندین گروه از نیویورک ها که در سافاری هستند سرقت می کنند و آنها را برای قطعات جدا می کنند. نانا ، پیرزنی سرسخت که در حوادث ماداگاسکار سیلی به الکس زد ، مسئولیت گردشگران گرفتار را بر عهده می گیرد و به آنها کمک می کند تا در بیابان زنده بمانند.
هیجان حیوانات باغ وحش به زودی به ناامیدی تبدیل می شود. در طرحی برای برکناری زوبا به عنوان شیر آلفا ، ماکونگا اصرار دارد که الکس یک آداب و رسوم را که الکس برای مسابقه استعدادیابی اشتباه می کند ، کامل کند. در واقع این یک مسابقه جنگی است و ماکونگا او را فریب می دهد تا قوی ترین شیر را به عنوان حریف خود انتخاب کند و در نتیجه شکست تحقیرآمیز الکس را به دست آورد. زوبا که وظیفه اخراج پسرش را دارد ، از عنوان خود به عنوان آلفا صرف نظر می کند و ماکونگا مسئولیت آن را به دست می گیرد. در همین حال ، مارتی با درک اینکه گورخرهای دیگر می توانند همه کارها را انجام دهند ، مأیوس و مأیوس است ، و معتقد است که دیگر خودش بی نظیر نیست. ملمان به این باور می رسد که او از نظر مرگ بیمار است و علاقه گلوریا به Moto Moto او را ناراحت می کند زیرا او مدتهاست که مخفیانه او را دوست دارد. این چهار دوست داغ با یکدیگر بحث می کنند. گلوریا با موتو موتو قرار ملاقات دارد اما وقتی متوجه می شود که او فقط به دلیل بزرگی او جلب شده علاقه اش را از دست می دهد. ملمن سرانجام پس از صحبت های شاه ژولین ، احساسات خود را نسبت به گلوریا آشکار می کند.
روز بعد ، حیوانات با خشک شدن سوراخ آبی وحشت می کنند. الکس که مصمم به فدیه دادن خود است ، دوستی خود را با مارتی اصلاح می کند و آنها ذخیره را برای تحقیق در مورد بالادست ترک می کنند. پادشاه جولین پیشنهاد می کند که با قربانی دادن به آتشفشان مجاور آب احیا شود. ملمان ، فراموش شده و معتقد است که در حال مرگ است ، داوطلب فداکاری می شود. گلوریا او را از پریدن به درون آتشفشان متوقف می کند ، و متوجه می شود که او پسر خوبی برای او است. الکس و مارتی در می یابند که نیویورکی های گرفتار اردوگاهی ساخته اند و رودخانه را سد کرده اند و الکس توسط آنها اسیر می شود. زوبا به کمک او می شتابد ، اما الکس هر دو را با رقصیدن برای گردشگران ، که او را از باغ وحش به خوبی به یاد می آورند ، نجات می دهد. مارتی ، ملمان ، گلوریا ، پنگوئن ها و شامپانزه ها وارد هواپیمای تعمیر شده می شوند و به الکس کمک می کنند تا سد را تخریب کند و آب را بازیابی کند. ماکونگا با عصبانیت موضع کنترل را ایجاد می کند ، اما الکس او را فریب می دهد تا توسط نانا مقهور شود. زوبا عنوان شیر آلفا را به الکس ارائه می دهد ، اما او انصراف می دهد ، و پدر و پسر به عنوان رهبر مشترک می شوند.
کاپیتان پنگوئن از هواپیما با عروسک بلبل سر ازدواج می کند و او ، سایر پنگوئن ها و شامپانزه ها به ماه عسل در مونت کارلو می روند. الکس ، مارتی ، ملمان ، گلوریا و لمورها با خوشحالی تصمیم می گیرند مدتی در ذخیره بمانند.
