延续前一集的剧情，狮子亚历克斯（本·斯蒂勒 Ben Stiller 配音）、斑马马蒂（克里斯·洛克 Chris Rock 配音）、长颈鹿迈尔曼（大卫·休默 David Schwimmer 配音）、河马格洛里亚（贾达·萍克·史密斯 Jada Pinkett Smith 配音）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。为了能融入环境，与同类们建立良好的关系，大家都是施展各种招式，笑料百出。
加菲猫（克里斯·帕拉特 Chris Pratt 配音），这只全球闻名、厌恶星期一、对千层面情有独钟的宅猫，正准备开启一段疯狂的户外奇遇！在与他失散多年的亲生猫爸——不羁的流浪猫维克（塞缪尔·杰克逊 Samuel L. Jackson 配音）意外重聚后，加菲猫和他的狗狗伙伴欧迪被迫告别了安逸舒适的生活，卷入了一场搞笑又充满刺激的大冒险，而一直娇生惯养的加菲猫，将在这次冒险之旅中蜕变成为上天入地的“猫猫特工”，带着家族直面挑战、化解危机。
