伝説の黄金郷エル・ドラドへの地図を手に入れたサギ師トゥリオとミゲール。憧れの地にたどり着くが、計画通りに事は運ばない...。

チップとデールはアニメキャラクターと人間が共存する現代のロサンゼルスで暮らしているが、二人の生活は全く違ったものになっていた。大成功を収めたテレビシリーズの打ち切りから数十年がたち、かつての仲間たちもそれぞれの道を歩んでいたが、そのうちの一人が謎の失踪を遂げたことで、二人は再びレスキュー・レンジャーズの探偵として仲間を救出に向かう。

ライオンのアレックス、シマウマのマーティ、カバのグロリア、キリンのメルマンの４頭とその仲間たちがマダガスカル島に漂着してから数年後。ようやく飛行機でニューヨークへ帰る手筈が整うが、離陸して間もなく燃料切れで不時着してしまう。そこは、彼らの生まれ故郷、アフリカ大陸だった。様々な動物と交流を育むアレックスたち。だがそんな中、水が枯渇する事態に見舞われる。アレックスたちはその原因究明に奔走する。