Живущие в нью-йоркском зоопарке самовлюблённый лев Алекс, мечтательная зебра Марти, весёлая гиппопотамиха Глория и вечно больной жираф Мелман довольны всем и даже не представляют жизни за его пределами. Но однажды, встретив компанию пингвинов (Шкипер, Ковальски, Рядовой и Рико), мечтающих вернуться на родину в Антарктиду, Марти решил сбежать. Остальные звери решили разыскать Марти и вернуть в зоопарк, или хотя бы последовать за ним в другое место, но всю компанию поймали на Центральном вокзале Нью-Йорка.

После этого случая зверей решили отправить в Кению на корабле, однако пингвины захватили корабль и отправились на нём в Антарктиду. При этом ящики, в которых находились звери из зоопарка, упали в море, и их прибило к берегам Мадагаскара. Сначала звери считают, что попали в зоопарк Сан-Диего, но встретив местных лемуров, которых Алекс случайно спас от фосс, напугав их, узнают, что они оказались на воле, и что людей поблизости нет. Марти доволен, что попал на волю, а привыкший к комфорту лев Алекс хочет вернуться в Нью-Йорк. Тогда лемуры заключают с ними сделку: Алекс охраняет их от фосс, а они, в свою очередь, обеспечивают путешественникам комфорт и заботу. Но Алекс не может жить без мяса, из-за чего поссорился со своими друзьями. Однако ему удалось прогнать фоссов, а чтобы утолить голод Алекса, прибывшие на остров пингвины добывают ему вместо мяса рыбу. Марти, Алекс, Мелман и Глория, сев на стоящий у берега угнанный ранее пингвинами корабль, хотят вернутся в Нью-Йорк, однако пингвины во время своего путешествия израсходовали всё топливо.