延续前一集的剧情，狮子亚历克斯、斑马马蒂、长颈鹿迈尔曼、河马格洛里亚以及企鹅们，为了能离开马达加斯加岛回到五光十色的纽约，对一架破旧的失事飞机进行维修改造，并成功起飞。当大家已经开始庆祝终于可以回到纽约时，飞机却意外降落，迫降到了非洲大草原上。在这儿，狮子亚历克斯终于见到了它的父母。但是由于生活习性上太多不一样，而且言行举止各异，使得这群纽约来的动物们显得格格不入。这群昔日纽约中央公园的动物明星们，在这野外艰难的环境中应该怎么办？虽然在这儿遇见了自己的同类，但因为习性不同，使得自己无法完全融入他们的群体。

民国初期，革命党人高不就为争取反袁势力到北京混混帮闯山门，却被堂主铜狮子所害，幸得小乞丐张野鬼搭救，两人结拜为兄弟。张野鬼与铜狮子结仇，被卖到天津，幸被义兄搭救。张野鬼拜师学艺，跟高不就联手挫败袁世凯称帝锐气，惹恼袁大公子，迁怒杀了铜狮子，张野鬼终于报仇雪恨，为民除害。

王强大从小拥有过人的逻辑推理能力，经常暗地协助检察官好友处理案件。凭着优异的数理能力，成为了知名的数学教授，但却因为一个承诺意外成为补习班的数学名师。汪蔷薇原是历史老师兼古董鉴定师，但却因为某个意外事件，成为了王强大的同事！当孤傲冷酷的王强大，遇上乐观热情的汪蔷薇，关于爱情跟未来，他是否能算得出来?