Nel prologo, ambientato al Polo Sud, i fratelli pinguini orfani, ancora pulcini, Skipper, Kowalski e Rico si allontanano dal loro branco per salvare un uovo, i cui genitori sono anche essi morti, da delle foche leopardo affamate. Dall'uovo, pochi minuti dopo esce il piccolo pulcino Soldato e i quattro piccoli, stanchi del freddo eterno e di non avere genitori, abbandonano l'Antartide e partono per l'oceano a bordo di un iceberg, alla ricerca di un altro luogo dove essere sfamati come figli, il quale si rivelerà proprio la prima città avvistata dall'iceberg sciolto: New York, nello zoo di Central Park, dove vivranno tante avventure, finendo per sbaglio in Madagascar, ecc. fino al terzo film.

Anni dopo, finito il terzo film, i quattro pinguini adulti, stanchi della vita del circo (si vedono infatti, in controluce, le figure dei quattro protagonisti della serie Madagascar che danzano continuando a ripetere all'infinito la stessa canzone), decidono di andarsene. Ormai sono diventati una squadra molto ben organizzata e entrano di nascosto a Fort Knox, per mangiare degli snack al formaggio introvabili nel resto del mondo. Lì però vengono rapiti e portati a Venezia nel covo del malefico dottor Octavius Brine, un grosso polpo di nome Dave travestito da essere umano: anni prima era una star dello zoo di Central Park, ma era stato messo in ombra e dimenticato a causa dell'arrivo dei pinguini. Dichiara di essere deciso a vendicarsi ricorrendo a un siero di sua invenzione, che il team di pinguini riesce però a rubare. Dopo essere stati inseguiti per i canali di Venezia dagli sgherri del polpo, i pinguini vengono salvati dai membri di "Vento del Nord" (capitanati da un lupo artico), un'organizzazione super-tecnologica che si occupa di difendere gli animali in difficoltà.