«الکس» شیر، «مارتی» گورخر، «ملمن» زرافه و «گلوریا» اسب آبی، پس از فرار از ماداگاسکار و سفر به آفریقا، حالا در تلاشند تا به خانه اصلی خود، باغ‌وحش نیویورک، بازگردند. آن‌ها برای این منظور به اروپا سفر می‌کنند و ناخواسته وارد یک سیرک متحرک می‌شوند. در آنجا، با «کاپیتان شانتل دوبوا»، یک مأمور کنترل حیوانات سمج و بی‌رحم، روبرو می‌شوند که قصد دستگیری آن‌ها را دارد. این گروه باید با حیوانات سیرک همکاری کنند تا نمایش فوق‌العاده‌ای را اجرا کرده و از چنگ «دوبوا» فرار کنند.