세계 최악의 음치지만 춤만은 자신 있던 멈블의 아들 에릭은 그야말로 우주 최강 몸치 펭귄. 춤추고 노래하며 즐거운 펭귄들 사이에서 잘하는 게 아무 것도 없어 비관하던 에릭은 친구들과 가출을 한다. 다행히 아빠 펭귄 멈블이 하늘을 나는 펭귄에 정신이 팔려 있는 에릭을 찾아내고, 에릭과 친구들을 붙잡아 돌아오는 길에 위험에 처한 바다 코끼리를 구해준다. 그런데 갑자기 무너진 빙하 때문에 황제 펭귄 랜드의 친구들이 모두 갇혀버리고, 그들을 구하기 위해 멈블과 에릭은 남극의 모든 동물들과 바다 코끼리들에게 도움을 청하는데...

노래로 구애하는 펭귄 왕국, 춤에는 특별한 재능을 가졌지만 노래만은 세계 최악인 멈블(엘리야 우드)이 있다. 멈블의 엄마 노마 진(니콜 키드먼)은 아들의 탭 댄스가 귀엽다고 생각하지만 아빠 멤피스(휴 잭맨)는 멈블이 펭귄답지 못하다고 여긴다. 멈블 역시 짝사랑하는 소꿉친구 글로리아(브리트니 머피)에게 구애할 수 없는 자신이 서글프다. 멈블은 펭귄왕국의 질서를 어지럽힌다는 이유로 추방당하고, 우연히 또 다른 펭귄 종족인 라몬(로빈 윌리암스)과 그의 일당을 만난다. 멈블은 자신의 현란한 발 동작에 매료된 라몬 일당과 함께 광활한 얼음대륙을 넘어 특별한 여행을 시작한다.