Alex, Marty, Melman és Gloria a New York-i Central Park Zoo lakói. Egy nap Marty szemtanúja lesz négy, magukat akcióhősnek képzelő pingvin szökési kísérletének, és a fejébe veszi, hogy ő is megszökik. Három barátja a nyomába ered, míg végül a Grand Central Terminalon utolérik. Itt találnak rájuk a gondozók, és visszaviszik őket az állatkertbe.
Ám az állatvédők a szökési kísérletet úgy értelmezik, hogy az állatok vissza akarnak térni a vadonba. Így aztán hőseink hamarosan egy hajón találják magukat, amely Afrika felé tart. A pingvinek itt is megszöknek, és eltérítik a hajót az Antarktisz felé. Alexék ládája a tengerbe zuhan, és Madagaszkár szigetén ér partot.
A városi állatok először azt hiszik, a San Diegó-i állatkertbe vitték őket, mígnem összetalálkoznak a helyi lakosokkal, a makikkal, akik felvilágosítják őket, hogy ez bizony a Vadon. Marty boldog, hogy teljesült a kívánsága, Alex ezzel szemben eleinte haza akar jutni. Később mégis megbékél az új helyzettel.
Új probléma merül azonban fel, mikor Alex ragadozó ösztönei felébrednek. Az oroszlán rátámad a barátaira, és először nem érti, miért tette, míg a makik fel nem világosítják, hogy ő ragadozó. Alex visszavonul a sziget egy magányos szegletébe.
A pingvinek hajója mindeközben kifut Madagaszkár partjaira. Marty-ék úgy határoznak, hazatérnek New Yorkba, ezért elindulnak megkeresni Alexet, azonban megtámadják őket a vérengző fosszák. Szerencsére Alex ráébred, hogy a barátai fontosak neki, és elüldözi a fosszákat. A film végén a makik hatalmas bulit csapnak, Alex a pingvinek jóvoltából rájön, hogy jobban szereti a halat, mint a húst. Ezután a négy barát felszáll a hajóra, de a pingvinek nem szólnak nekik, hogy kifogyott az üzemanyag.
A film rendezői, Eric Darnell és Tom McGrath is szinkronizálnak pár apróbb szereplőt a filmben: Darnell az állatkerti hangosbemondó, míg McGrath többek között Kapitány, a pingvin szerepében jelenik meg.
A film főcímdala, a "Riszálom úgyis, úgyis" egy 1994-es Reel 2 Real szám feldolgozása, amelynek a magyar szövegét Speier Dávid írta.
A négy pingvin visszatér a A Madagaszkár-pingvinek és a karácsonyi küldetés című rövidfilmben, melyben pár másodpercben a négy főszereplő is felbukkan, valamint az Alexre támadó öreg hölgy a központi pályaudvarról.
Amikor Alex egy dombról leesik különböző fajta növényeken keresztül, akkor egy Saguaro kaktuszon is átesik, pedig Madagaszkáron nem találhatóak Saguaro kaktuszok.
Amikor Marty, Gloria és Melman Alex elől menekülnek, akkor egy zöld kolibrit megesz egy húsevő növény. Madagaszkáron nem élnek kolibrik.
Mikor Alex nem találja Marty-ékat és egyedül bolyong a tengerparton és ismétli Melman, Gloria és Marty nevét, közben néhány hírességet is említ eszmefuttatásában, pl.: Rémusz bácsi, Szamár (Shrek), Fiona hercegnő és Shrek.
Amikor Marty a két delfinen szörfözve érkezik Madagaszkárra, közben a Hawaii Five-O bevezetőjének zenéje hallható. Egyébiránt a zene a Mr. Bean nyaral című filmben is megjelenik.
Mikor Alex, Melman és Gloria megépítik a Szabadság-szobor másolatát, eközben Marty jobb házat épít, Alex féltékeny lesz és egy labdának, aki a szobornál van (rajta egy emberi fej ráfestve) gorombán rászól: „Fogd be golyófej!”. A labda egy utalás Robert Zemeckis filmjére a Számkivetett-re, amiben egy ugyanilyen labda van, Wilson.
A Tarzan című filmre két utalás is látható: amikor a film elején Marty egy liánon leng, majd később, amikor Madagaszkáron Marty és Melman leng egy liánon, mert üldözik őket a fosszák.
A film Madagaszkár 2. című folytatását 2008. november 6-án mutatták be a mozikban.
