Нью-Йорк, зоопарк. Здесь живут друзья-животные: самовлюблённый лев Алекс, зебра Марти, гиппопотамиха Глория и жираф Мелман. Друзьям очень хорошо живётся — их прекрасно кормят, замечательные условия содержания. Кроме того, все они родились в условиях зоопарка, и поэтому даже не представляют, что такое дикая природа.

Лишь только зебра Марти периодически философски задумывается о том, что вот они так проживают жизнь изо дня в день, и ничего интересного в ней нет. Однажды Марти увидел, как пингвины тайно копают подземный ход. Он узнал, что они решили сбежать на волю. Марти загорается этой идеей и сбегает.

Оставшиеся друзья решают догнать его и вернуть обратно в зоопарк. Алекс, Глория и Мелман выбегают в город. Они добираются на метро до Большого Центрального Вокзала, где встречают Марти. Естественно, что остаться незамеченными им не удаётся. На вокзал прибывает полиция, и зверей усыпляют сонными выстрелами. Очнулись все четверо в ящиках, во время перевозки в Кению, в национальный природный заповедник, так как люди решили, что животные сбежали из зоопарка, решив, что им там плохо. Сидя в ящиках, Марти и Алекс начинают ссориться, в результате чего получается так, что ящики падают в воду и их приносит на побережье Мадагаскара. В то же время, пингвины приводят капитана судна в беспамятство и разворачивают корабль в сторону Антарктиды. Выбравшись наружу, друзья не догадываются, что они совсем на другом континенте. Марти остался очень доволен — он получил то, что желал — свободу. Однако, избалованный и привыкший к комфорту лев Алекс очень злится — ему хочется вернуться обратно в зоопарк. На острове друзья встречают полчища лемуров, с которыми у них возникает нечто вроде сделки: Алекс охраняет их от злых фосс, а они, лемуры, в свою очередь, обеспечивают путешественникам условия комфорта и заботу. И всё бы ничего, но в Алексе из-за голода просыпается хищник и он ничего не может с собой поделать. Тем не менее, друзьям удается выйти из положения, да так, что и охотники до лемуров фоссы были напуганы, и лев Алекс оказался сыт, съев добытую и приготовленную прибывшими на Мадагаскар пингвинами рыбу. Финал мультфильма заключается в том, что пингвины остаются на Мадагаскаре, а наши друзья, сев на угнанный пингвинами корабль, решают попутешествовать по миру. Пингвины, сидя в креслах, машут вслед вроде как уходящему в море судну крыльями и между ними происходит такой диалог:
— Эй,Шкипер. Может скажем им, что топлива у нас не осталось?
— Не-е-ет! Улыбаемся и машем, парни. Улыбаемся и машем!