砂漠の都アグラバー。貧しい若者アラジンは、泥棒と間違われていた娘ジャスミンを助け出し、代わりに捕まってしまう。なんとジャスミンは、王宮から抜け出してきた姫君だった。投獄されたアラジンは、王国乗っ取りを狙う大臣ジャファーの策略で、自由と引き換えに魔法のランプを探す旅に出発することになった。洞窟の奥でランプを発見したアラジンが偶然ランプをこすったところ、なんと中からランプの精ジーニーが現われた。

ニューヨークのセントラルパーク動物園。ライオンのアレックス、シマウマのマーティ、キリンのメルマン、カバのグロリアは大の仲良し。彼らは安全で快適な動物園の贅沢な暮らしをすっかり満喫していた。しかしある日、外の世界に憧れたマーティがテロリストのペンギンたちと一緒に動物園を脱走、マーティを連れ戻そうと後を追ったアレックスたちともども捕らえられ、ひょんなことから四頭はケニア行きの船に乗せられてしまう。さらに思わぬハプニングで海に投げ出された彼らは、やがてマダガスカル島に漂着。そこで現地の動物たちに迎えられ、生まれて初めて野生の生活に触れた四頭は、次第にそれぞれ本来の習性に目覚めていくのだった。

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。

破産寸前のNYの博物館で働くテッドは、目玉商品になる古代神像を探しにアフリカへと向かう。そこで彼は人なつこい小ざるのジョージと出会い意気投合。テッドは世紀の大発見をして帰途につくが、すっかり彼のことを気に入ったジョージも一緒に帰りの船に乗り込んでしまう。

南極にある皇帝ペンギンの国“エンペラー帝国”。彼らにとって何より大事なことは、自分だけの“心の歌”を見つけること。ところがマンブルは筋金入りの音痴で、小学校では幼なじみのグローリアが美声を披露するのとは対照的に調子外れな音程で大非難を浴びる始末。その代わり生まれつきタップダンスが得意なマンブルは、アデリー・ペンギンの５人組“アミーゴス”に踊りを絶賛され意気投合。しかし、そのダンスが帝国に災いをもたらすと判断した長老の命令でマンブルは追放の身に。さらに、ペンギンの食糧となる魚を乱獲する人間たちを説得しに向かった彼は、挙句に捕らえられてしまう。

ここニューヨーク動物園の人気者はライオンの親子「サムソン」と「ライアン」。武勇伝が自慢の勇敢な父にコンプレックスを抱く息子の、父へのちょっとした反抗が、ある日大事件に!ライアンは、危険とは無縁の動物園を出て、ワイルドな野生世界で暮らせば自分も勇敢になれると思い「緑の箱」(トラックに積まれたコンテナ)に乗って外の世界に行こうとサムソンを困らせる。ある日、「緑の箱」に入り込んだライアン。しかし、鍵がかかってトラックは動きだしてしまう!!サムソンは必死に追いかけるが金網にはばまれ、トラックは夜の街へと消えて行く・・・。サムソンと一致団結してライアンを探そうと決断する動物園の仲間たち。こうして彼らの動物園からニューヨークの街へ、そして未知なるジャングルへと続くライアン救出の旅がはじまった。果たして、サムソンと仲間たちの運命は・・・そして、ライアンを無事救うことができるのか!?