ニューヨークの動物園から抜け出して、マダガスカル島とアフリカの大自然の中でイヤというほど野生の厳しさを味わったアレックス、マーティ、メルマン、グロリア。今すぐ、住みなれたニューヨークに帰りたいけど頼みの綱のペンギンズが行方不明に。そのペンギンズたちを追ってモンテカルロのカジノに潜入するが、強敵のデュボア警部に見つかって指名手配されてしまう！アレックスたちはおんぼろサーカスに逃げ込む。新たな仲間たちとともにサーカスを立て直してニューヨークへの帰り切符を手に入れられるのか！？