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）率领菜鸟以及好同伴科斯基（克里斯·米勒 Chris Miller 配音）、瑞哥闯入了防守最周密的美国黄金贮备中间，只为找到金库绝顶仅有的那台销售炸薯条的自动贩卖机。谁知他们方才实现使命没多久，便被长着触角的贩卖机吞了进去，随后被运到一个神秘的地点。在全封锁的设施内，四只企鹅见到了假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，但随着萌态实足的企鹅们的到来，他便跌入了绝望的幽谷。是以戴夫潜心研制了恐怖的血清，立誓要向所有他曾待过的动物园中的企鹅睁开报复。
老大和伙伴们在逃亡途中获得寒风特工队的救助，而他们和这些高傲的特工队员将别离阻止戴夫的阴谋……
