Buzz Lightyear (Im Original gesprochen von: Chris Evans / deutsche Stimme: Tom Wlaschiha) hat gemeinsam mit seiner Kommandantin Alisha Hawthorne (Uzo Aduba) sowie einer großen Mannschaft voller Wissenschaftlern und Technikern eine anstrengende Mission hinter sich gebracht und befindet sich nun auf dem Weg nach Hause - als sie auf einmal ein außergewöhnliches Signal erhalten. Als sie sich in einem Bereich aufhalten, der 4,2 Millionen Lichtjahre von der Erde entfernt ist, macht ein Sensor die

Der eingebildete Löwe Alex, das vorlaute Zebra Marty, die ständig panische Giraffe Melman und die divenhafte Nilpferd-Dame Gloria sind die absoluten Stars im Zoo des New Yorker Central-Park. Doch Marty ist traurig: Zu sehr beschäftigt ihn der Gedanke an die Freiheit. Und als er eines Tages zufällig hinter den Fluchtversuch einiger Pinguine kommt, ist er kurz darauf verschwunden.

Wenn abends die Lichter im New Yorker Zoo ausgeschaltet werden, übernehmen die Tiere das Terrain. Allen voran der Star des Zoos – der legendäre Löwe Samson. Aber der Ruhm hat auch düstere Seiten: Samson´s rebellischer Sohn Ryan, der nie aus dem Schatten seines Vaters heraustreten konnte, kommt einfach nicht damit klar, dass er nicht wie sein fabelhafter Vater aus der Wildnis stammt und auch nicht so gut brüllen kann wie sein großes Vorbild.