设定在首部多年之后，邓普顿兄弟蒂姆和泰德长大成人，两人关系也逐渐疏远。蒂姆已婚已育，泰德是对冲基金的首席执行官，两人将因为一个有着先进方式和积极进取态度的新任“宝贝老板”重新联系在一起，激发出新的家族企业。 　　蒂姆和有“超级妈妈”之称的妻子卡罗尔及异常聪慧的7岁女儿塔比莎、刚出生超级可爱的婴儿蒂娜住在郊区，塔比莎是一所有威望的教育机构的尖子生，将叔叔泰德视为偶像，想成为他那样的人，但蒂姆担心她太过用功，导致无法过一个正常的童年。当蒂娜作为宝贝集团最高机密特工的真实身份曝光，目的是为了揭开塔比莎学校及其神秘创始人阿姆斯特朗博士背后的黑暗秘密时，邓普顿兄弟将以一种意想不到的方式重聚，两人重新审视家庭的意义，明白什么才是最重要的。

小狗阿憨来到陌生的猫之国度，寻找对他有救命之恩的剑客高手，想要拜他为师。不想在这猫领地，狗是最不受欢迎的，就在阿憨要被无辜处决时，猫领主伊卡丘却选他做新一任小镇治安官。不知情的阿憨满怀希望前去就任，却被痛恨狗的猫居民们群起而攻之。机缘巧合下，阿憨遇到了曾经叱咤一时的剑客高手金宝，发现金宝正是曾经救他的侠士。意识到自己能力不济的阿憨恳求身怀绝技的金宝训练他，而金宝也勉强同意收阿憨为弟子。金宝教会了阿憨什么是剑客之道，而阿憨也让金宝重新找回对生活的热情。一猫一狗联手保护小镇，挫败了伊卡丘的阴谋。

又是一年情人节，遭到流放的自大狂朱利安正和忠实的莫里斯失意行走在马达加斯加的荒野上。突然，他被一瓶从天而降的香水砸中脑袋。朱利安灵机一动，决心利用这瓶“九号爱药（Love Poison 9）”大做文章，重新成为万众瞩目的明星。狮子亚历克斯（本·斯蒂勒 Ben Stiller 配音）、斑马马蒂（克里斯·洛克 Chris Rock 配音）、河马格洛里亚（贾达·萍克·史密斯 Jada Pinkett Smith 配音）以及其他动物前去凑热闹观赏这出闹剧。与此同时，搞怪不断的企鹅帮也开展了属于它们的情人节大作战，它们要亲手研制自己的爱情灵药。情窦初开的马蒂试图借此接近美丽的姑娘…… 　　马达加斯加的疯狂情人节拉开序幕……

为了给最疼爱的小老弟菜鸟（克里斯多夫·奈茨 Christopher Knights 配音）庆生，老大（汤姆·麦格拉思 Tom McGrath 配音）带领菜鸟以及好搭档科斯基（克里斯·米勒 Chris Miller 配音）、瑞哥闯入了防守最严密的美国黄金储备中心，只为找到金库尽头仅有的那台销售炸薯条的自动贩卖机。谁知他们刚刚完成任务没多久，便被长着触角的贩卖机吞了进去，随后被运到一个神秘的所在。在全封闭的设施内，四只企鹅见到了伪装成基因遗传科学家的章鱼戴夫（约翰·马尔科维奇 John Malkovich 配音）。原来戴夫曾是动物园一只明星章鱼，但随着萌态十足的企鹅们的到来，他便跌入了绝望的深谷。因此戴夫潜心研制了可怕的血清，发誓要向所有他曾待过的动物园中的企鹅展开报复。 　　老大和伙伴们在逃亡途中得到北风特工队的救助，而他们和这些高傲的特工队员将分别阻止戴夫的阴谋……

很多年前，银河系另一端的两颗行星被黑洞所吞噬，两个尚在襁褓中的外星孩子乘坐飞行器来到地球。拥有超能力的他们在截然不同的环境中长大，也造就了各自不同的性格和人生走向。长大后，仪表堂堂、正气凌然的成为了保卫城市和平的城市超人（布莱德·彼特 Brad Pitt 配音），而相貌猥琐、蓝皮大头的则化身破坏人民安康的大坏蛋麦克迈（威尔·法瑞尔 Will Ferrell 配音）。他们终日争斗，战争不断。城市超人博物馆开幕当天，麦克迈成功越狱，并劫持了美丽的女主播罗珊（蒂娜·费 Tina Fey 配音）。在天文台的终极决战中，麦克迈成功击败多年的老对手，完全统治了这座城市。 　　好景不长，失去对手的麦克迈很快便觉得寡然无味。偶然间受到罗珊的启发，他决心创造出一个新的正义英雄，恢复当初此消彼长的快乐日子。只是，一切开始朝着不可预测的方向发展……

他是一只穿靴子的猫（安东尼奥·班德拉斯 Antonio Banderas 配音），多年来行侠仗义，行走江湖，剑术高明，胆大卖萌，虽是官兵通缉捉拿的要犯，但从来都无所畏惧，泰然自若。在某个极不友好的小酒馆里，靴猫听说杰克（Billy Bob Thornton 配音）和吉尔 （Amy Sedaris 配音）这对雌雄恶棍拿到了传说中的魔豆，魔豆长出的豆荚直通巨人的宫殿，而那里住着令人垂涎可以下金蛋的鹅。靴猫决定铤而走险劫掠魔豆，却遭到神秘的黑猫阻挠。在黑猫引诱下，他来到一处猫儿聚会的场所，结果意外遇到当年孤儿院的好友矮蛋（Zach Galifianakis 配音），黑猫则是性感的小母猫咪·柔爪（萨尔玛·海耶克 Salma Hayek 配音）。 　　矮蛋希望和靴猫重组魔豆帮，拿到下蛋的金鹅……