หลังจากที่ สิงโตอเล็กซ์ ม้าลายมาร์ตี ยีราฟเมลแมน (เดวิด ชวิมเมอร์) ฮิปโปกลอเรีย คิงจูเลียน มอริซ และพลพรรคเพนกวิน ถูกทิ้งบนชายฝั่งเกาะมาดากัสการ์ที่ห่างไกลอารยธรรม เหล่าสัตว์จากนิวยอร์กร่วมกันวางแผนการที่เพี้ยนสุดๆ เหล่าเพนกวินลงมือซ่อมเครื่องบินเก่าๆ ที่ตกลงมาบนเกาะ แล้วในที่สุด เครื่องบินก็พาพวกเขาไปยังผืนแผ่นดินแอฟริกาที่กว้างใหญ่ไพศาล ที่แอฟริกา พลพรรคจากสวนสัตว์ได้พบกับเผ่าพันธุ์เดียวกันเป็นครั้งแรก ได้ค้นพบรากเหง้าของตัวเอง และได้เรียนรู้ถึงความแตกต่างระหว่างป่าคอนกรีตและใจกลางป่าแอฟริกา แม้ว่าจะมีทั้งญาติพี่น้องที่เพิ่งพานพบ คู่แข่งด้านความรัก และนายพรานจอมวางแผน แอฟริกาก็ดูเหมือนจะเป็นสถานที่สุดวิเศษ แต่มันจะดีกว่าบ้านของพวกเขาที่เซ็นทรัลปาร์กจริงหรือไม่

โป แพนด้าตัวใหญ่ ที่มีความฝันว่าจะได้เข้ารวมการประลองเจ้ายุทธจักรและรักวิชากังฟู ผู้มาจากแดนไกล ปรมจารย์ ชิฟู ผู้ฝึกสอน 5 จอมยุทธ นางพยัคฆ์, กระเรียน, ตั๊กแตน, อสรพิษ และ วานร แต่ก่อนที่พวกเขาจะไหวตัวทัน ไต้ลุง เสือดาวหิมะจอมโฉด ที่คิดแค้นใช้วิชาที่อาจารย์ชิฟูเป็นผู้สอนวิทยายุทธ์ให้ได้หลุดออกจากคุกชอกำและกลับมาแก้แค้น จึงเป็นหน้าที่ของโป กังฟูแพนด้าที่จะปกป้องทุกคนจากภยันตรายที่จะมาเยือน

หลังจากคริสโตเฟอร์ ไวลด์ได้พบกับเจสสิกา หญิงสาวจากมิดเวสต์ นักร้องอย่างเขาต้องตัดสินใจว่าจะทำตามหัวใจหรือควรเดินตามทางเลือกที่ดีที่สุดต่ออาชีพในวงการของเขา

การผจญภัยครั้งใหม่ของผองเพื่อน เจ้าสิงโต อเล็กซ์ (เบ็น สติลเลอร์), ม้าลายมาร์ตี้ (คริส ร็อค), ยีราฟ เมลแมน (เดวิด ชวิมเมอร์) และฮิปโปกลอเรีย (เจด้า พิงค์เกท สมิธ) ที่คราวนี้ไปหลงทางอยู่ในยุโรปและกลายเป็นอาชญากรที่ถูกหมายหัว จึงแฝงกายอยู่ในคณะละครสัตว์เพื่อหาทางกลับสู่สวนสัตว์เซ็นทรัลปาร์กใน นิวยอร์ก โดยมี แก๊งเพนกวิน, มัวรีซ และกษัตริย์จูเลียนติดสอยห้อยตามมาร่วมผจญภัยด้วย