Nachdem Sam Witwicky die Welt mit Hilfe der gutmütigen Autobots vor den bösartigen Decepticons gerettet hat, freut er sich auf ein normales Leben. Als er aufs College geht, lässt er nicht nur Freundin Mikaela zurück, sondern auch Roboter-Kumpel Bumblebee. Doch bald wird Sam von seltsamen Visionen heimgesucht. Erneut steht ein Kampf der außerirdischen Roboter bevor, bei dem das Schicksal der Menschheit auf dem Spiel steht. Sam scheint den Schlüssel zu ihrer Rettung in der Hand zu halten, doch diesmal bekommen es er, Mikaela und die Autobots mit einem noch mächtigeren Gegner zu tun...

In ihrem neuen Abenteuer möchten Alex, Marty, Melman und Gloria die Insel Madagaskar, wo sie nach einer längeren Odyssee gestrandet waren, verlassen, und wieder zurück "nach Hause" in den Zoo im New Yorker Central Park. Die Pinguine machen ein altes Flugzeugwrack wieder flott und die Heimreise kann beginnen. Auch mit an Bord gehen die Schimpansen Mason und Phil sowie King Julien und sein Privatsekretär Maurice. Es glückt zwar der Start des mit Klebeband geflickten Flugzeugs, aber weiter als bis nach Afrika schaffen sie es nicht und landen mit einem harten Aufprall mitten in der Steppe. Alex und seine Freunde treffen diesmal nicht nur auf Artgenossen, sondern sogar auf die eigene Familie und geraten mitten in ein neues turbulent-witziges Abenteuer ...