O leão Alex (Ben Stiller) é a grande atração do zoológico do Central Park, em Nova York. Ele e seus melhores amigos, a zebra Marty (Chris Rock), a girafa Melman (David Schwimmer) e a hipopótomo Gloria (Jada Pinkett Smith), sempre passaram a vida em cativeiro e desconhecem o que é morar na selva. Curioso em saber o que há por trás dos muros do zoológico, Marty decide fugir para explorar o mundo. Ao perceberem a fuga do amigo, Alex, Gloria e Melman decidem partir à sua procura. O trio encontra Marty na estação Grand Central do metrô, mas antes que consigam voltar para casa são atingidos por dardos tranquilizantes e capturados. Eles são embarcados em um navio rumo à África, onde serão colocados em liberdade por um grupo de humanos que quer tirar os animais da vida estressante em cativeiro. Após um grupo de pinguins, que também está no navio, sabotá-lo, o grupo vai parar na ilha de Madagascar, onde precisa encontrar meios de sobrevivência em uma selva verdadeira.
