上回的主角“海龟”森美和朋友阿威已升级做爷爷，凑住两个乖孙：里奇同恩娜出海。谁不知未出海就被人类捉住上船，并遇上有精神分裂的“龙虾”劳苏和扮死高手“怪鱼”尖波，原来他们正要被送往全球最庞大最奢华的高科技人造水世界做展品，森美和阿威更在途中同两个乖孙失散！被困在海底监仓的森美和阿威，认识到各种外型趣怪性格可爱的海洋朋友，有“烂gag小丑鱼”杜斯、“扁头鲨鱼”阿拔、“神经质鱼”积斯、“痴缠鱼”夫妇猛南...

延续前一集的剧情，狮子亚利克斯（本·斯蒂勒 配音）、斑马马蒂（克里斯·洛克 配音）、长颈鹿麦尔曼（大卫·史温默 配音）、河马格洛丽亚（贾达·萍克·史密斯 配音）以及企鹅们，为了能离开马达加斯加岛回到五光十色的纽约，大家对一架破旧的失事飞机进行维修改造，并成功起飞。当大家已经开始庆祝终于可以回到纽约时，飞机却意外降落，迫降到了非洲大草原上。在这儿，狮子亚利克斯终于见到了它的父母。但是由于生活习性上太多不一样，而且言行举止各异，使得这群纽约来的动物们显得格格不入。这群昔日纽约中央公园的动物明星们，在这野外艰难的环境中应该怎么办？虽然在这儿遇见了自己的同类，但因为习性不同，使得自己无法完全融入他们的群体。为了能融入环境，与同类们建立良好的关系，大家都施展出各种招式，笑料百出。