Die vier aus den "Madagascar"-Filmen bekannten Pinguine sind eine militärisch organisierte Gruppe, die immer eine neue gefährliche Mission im Blick hat. Anführer Skipper (Tom McGrath) übt die Befehlsgewalt aus und schmiedet die Einsatzpläne, die er im Vorfeld mit Taktiker Kowalski (Chris Miller) austüftelt. Für die Ausrüstung und fürs Grobe ist der durchgeknallte Rico (John DiMaggio) zuständig. Durch seine besondere Fähigkeit, x-beliebige Gegenstände hochzuwürgen, hat er der Gruppe aber schon ein ums andere Mal aus der Patsche geholfen. Gemeinsam mit Private (Christopher Knights), dem sensiblen "Nesthäkchen" der Bande, sind die vier Pinguine ein unschlagbares Team. Nun sind ihre Fähigkeiten aber in einem besonderen Fall gefragt: Ein hochrangiger Tieragent (Benedict Cumberbatch) der Geheimorganisation Nordwind ist dem mysteriösen Bösewicht Dr. Octavius Brine (John Malkovich) dicht auf den Fersen und die Pinguine geraten mitten rein. Da wollen sie natürlich dem Team von Nordwind zeigen, dass auch sie echte Agenten sind.