Nachdem Sid, Manni und Diego bereits die Eiszeit, sowie das Abschmelzen der Eismassen überstanden haben, stehen sie nun vor einem neuen, gefährlichen Abenteuer. Während Manni und Elli die Geburt ihrer Baby-Mammuts erwarten und Diego sich um sein hartes Image Sorgen macht, versucht auch Sid sich als Familienvater. Dummerweise stielt er dafür ausgerechnet Dinosaurier-Eier. Als die Gruppe sich auf den Weg macht, um Sid aus seinem Schlamassel zu befreien, geraten sie in eine Welt voller gefährlicher Pflanzen, seltsamer Kreaturen und natürlich Dinosauriern.

Der Löwe Alex, das Zebra Marty, Melman die Giraffe und Gloria dem Nilpferd, sind kurz davor, von Madagaskar nach New York zurückzukehren. Denn die Pinguine haben ein altes, abgestürztes Flugzeug “repariert” und somit beginnt die turbulente Reise ins heimische Amerika. Doch es kommt, wie es kommen musste: Die Chaos Gruppe stürzt über Afrika ab und muss sich nun durch die Steppe des zweitgrößten Kontinents schlagen. Dabei treffen sie erstmals auf andere Vertreter ihrer eigenen Art.