Alex (Ben Stiller), Marty (Chris Rock), Gloria (Jada Pinkett Smith) e Melman (David Schwimmer) estão decididos a voltar para o Zoológico do Central Park, em Nova York. Ao deixarem a África, eles vão parar na Europa em uma caça aos pinguins e chimpanzés que quebraram a banca de um cassino de Monte Carlo. Logo, os animais são descobertos pela obstinada agente de controle de animais Francesa, Capitã Chantel DuBois (Frances McDormand), que não gosta de animais de zoológico andando por sua cidade e está entusiasmada pela ideia de caçar seu primeiro leão. Os animais encontram o esconderijo ideal em um circo itinerante, onde bolam um plano para erguer o circo, descobrir alguns novos talentos e voltar pra Nova York a salvos.