A través de una serie de sucesos extraños, un grupo de actores que filman una película de guerra de gran presupuesto son obligados a convertirse en los soldados que están retratando.

Alex el león, Marty la cebra, Melman la jirafa y Gloria la hipopótamo están decididos a regresar como sea al Zoológico de Central Park en Nueva York. Tras abandonar África, toman un desvío y emergen, literalmente, en Europa, persiguiendo a los pingüinos y chimpancés que se las han arreglado para hacer saltar la banca de un casino de Monte Carlo. Pronto, los animales son descubiertos por la capitana Chantel DuBois, una testaruda francesa encargada del control de animales, y a la que no le gusta nada que unos animales del zoológico anden sueltos por su ciudad.