Vaatajateni jõuavad taas maailma ühed kõige tuntumad mänguasjad, kauboi Woody ning kartmatu kosmoseavastaja Buzz Valgusaasta. Kuna nende peremehest Andyst on saamas tudeng, on lelude tulevik täis ootamatusi, kui nad maanduvad lastesõimes, kus põnnid ei jõua ära oodata, et saaks oma pisikesed kleepuvad näpud “uute” mänguasjade külge. See on täielik kaos, ent meie kangelased püüavad siiski kokku jääda, sest nad on alati tegutsenud vastavalt põhimõttele “ühtegi lelu maha ei jäeta”.

Krants Duke’i ja terjer Maxi perenaine Katie on abiellunud ja emaks saanud. Usin Max on beebi Liami turvalisuse järele valvamisest nii hoogu läinud, et on muutunud lausa neurootikuks. Kui kõik see pere sõidab maale tallu, kohtavad põlised linnakoerad Duke ja Max koera-talumatusega lehmakarja, pahatahtlikke rebaseid ja natuke napakat kalkunit – kõik need kokkupuuted maakatega muudavad niigi närvilise Maxi veelgi ebakindlamaks. Õnneks annab Maxile väärtuslikku õppetunni enesekindluse alal vana karjakoer Kikas, kes kogu majapidamisel hoolikalt silma peal hoiab. Samal ajal on Maxi hea sõber kõrvalkorterist, valge Pomeraniani tõugu Gidget linnas üksi kodus ja valvab Maxi hinnalist lemmiklelu – Mesimummi. Kui lelu satub mänguhoos kassidest kubisevasse naabritädi korterisse, tuleb Gidgetile appi elunautlejast Chloe’i, kes on vahepeal enda jaoks avastanud palderjani rõõmud.

Lõvi Alex, sebra Marty, kaelkirjak Melman ja jõehobu Gloria on ikka veel Madagaskaril, kuid vahepealse aja jooksul on sündinud sedavõrd hullumeelne plaan, et see võib isegi toimida. Nimelt on suutnud ettevõtlikud pingviinid seada töökorda vana lennukivraki ning nüüd kavatsevad sõbrad sellega tagasi koju lennata. Paraku püsib sõiduk õhus ainult natuke aega, millele järgneb hädamaandumine Aafrika südames. Seal kohtavad nad esmakordselt elus liigikaaslasi ning tutvuvad oma juurtega.