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 o grupo de pinguins, Capitão, Rico, Kowalski e Recruta que também estão no navio, sabotá-lo, o grupo vai parar acidentalmente na ilha de Madagascar, onde precisam encontrar meios de sobrevivência em uma selva verdadeira.