دانشمندان در یک جزیره پارکی تفریحی ساخته و در آن دایناسورها را شبیهسازی کردهاند. «جان هموند» گروهی از دانشمندان را برای بازدید از پارک پیش از بازگشایی همگانی فرا میخواند. به سبب سهل انگاری کارکنان، دسته ای از دایناسورها آزاد میشوند و بازدیدکنندگان و کارشناسان میکوشند برای نجات خود از جزیره بگریزند.
کیتی بعد از نامزدی با میکا به او میگوید که چیزی از دوران کودکی سایه به سایه او را تعقیب میکند و به هر جا که میرود دنبال او می آید. میکا برای اینکه به او اثبات کنید و در واقع ثابت کند که آیا او واقعا درست فکر میکند یا اینها تنها توهمات اوست اقدام میکند با یک دوربین فیلم برداری به هر جایی که کیتی میرود برود و از او فیلم بگیرد و او را تغقیب کند در ۲ شب اول اتفاقی نمی افتد تا اینکه شب سوم...
این انیمیشن درباره 4 حیوان به نام «آلکس (شیر)»،«مارتی (گورخر)»،«ملمن (زرافه)» و «گلوریا (اسب آبی)» است. این حیوانات در قسمت جدید هم در تلاش هستند تا به باغ وحش نیویورک برگردند و در راه برگشت در حالی که از اروپا می گذرند برای اینکه کمتر جلب توجه کنند، به یک سیرک سیار می پیوندند...
حیوانات قصد دارند به باغ وحش نیو یورک بازگردند، اما با سقوط هواپیما در طبیعت وحشی آفریقا، آنها با حیواناتی از نوع خودشان آشنا میشوند، و الکس والدینش را ملاقات میکند.
چهار حیوان که دیگر از بودن در باغ وحش خسته شدهاند، تصمیم به فرار می گیرند و به طور ناخواسته با چهار پنگوئن همراه میشوند. بعد از گذراندن ماجراهایی، آنها خود را در ماداگاسکار می یابند.
پس از شناور شدن قاره ها روی آب، «مندی»، «سید» و «دیگو» روی قطعه یخی شناور در اقیانوس به مکان های مختلفی کشیده می شوند و در این راه پر خطر با دزدان دریایی و هیولاهای گوناگونی رو به رو می شوند. اما این اتفاقات سبب آشنایی آنها با دنیایی جدید می شود...
سید که سرپرستی سه تخم دایناسور را بر عهده گرفته، تصادفا از دنیای گمشده زیرزمینی دایناسور ها سر در می آورد و گرفتار مادر واقعی تخمها میشود. از این رو دوستانش تصمیم میگرند او را نجات دهند.
منفرد، سید و دیگو در می یابند که عصر یخبندان رو به اتمام است، و با دیگران برای رفتن به زمینهای بلندتر، همراه می شوند. در طول این سفر آنها می فهمند که منفرد تنها ماموت پشمالو باقیمانده در دنیا نیست.
در زمان عصر یخبندان یک ببر دندان شمشیری، یک تنبل، و یک ماموت پشمالو، یک بچه آدمیزاد را پیدا می کنند و تصمیم میگیرند او را به خانوادهاش بازگردانند.
در قسمت جدید، «شرلوک هلمز» و دستیار او «دکتر واتسون»، به همراه برادرش «میکروف هلمز» و یک زن کولی بنام «سیمزا» باید مردی شرور به نام «پروفسور موریاتی» را سرنگون سازند.