Setelah kejadian di film pertama, Erik, putra Mumble dan Gloria, justru menghadapi masalah baru. Berbeda dari penguin lain di Emperor-Land, Erik tidak bisa menari. Bersama dua temannya, Bo dan Atticus, Erik mengikuti Ramón, sahabat Mumble sekaligus pemimpin 'the Amigos', menuju Adélie-Land. Di sana mereka bertemu Sven, pemimpin wilayah tersebut yang dikenal sebagai penguin penipu yang bisa 'terbang'.

Sven selamat dari hilangnya wilayah tangkap ikannya berkat kemampuan terbangnya, lalu bekerja sama dengan Lovelace, teman Mumble yang dipecat dari posisinya sebagai Guru. Mereka mengaku pernah diselamatkan manusia, tapi kabur ke Antartika karena mengira akan dimakan.

Di Adélie-Land, Sven mulai memikat para penguin dengan 'keajaiban'-nya, mulai dari memperlihatkan lumut hingga menggunakan kekuatan 'Sven Think' untuk membantu Ramón mendekati Carmen, meski Carmen sama sekali tak tertarik. Mumble akhirnya menemukan anak-anak itu dan menyuruh mereka pulang ke Emperor-Land, dengan Sven ikut mendorong keputusan tersebut.

Sementara itu, Will, seekor krill yang petualang dan penuh pertanyaan eksistensial, ingin mencari makna hidup di luar kawanan. Sahabatnya, Bill, setia mengikuti demi menjaga keselamatannya. Setelah terpisah dari kawanan, mereka sadar bahwa krill berada di posisi paling bawah dalam rantai makanan. Will pun bertekad naik level dalam kehidupan, meski Bill melakukannya dengan berat hati.

Mumble mencoba menenangkan Erik dengan mengatakan bahwa setiap penguin itu unik dan suatu hari akan menemukan jalannya sendiri. Namun Erik terlanjur mengidolakan Sven. Saat menyeberangi jembatan es, Bryan si anjing laut gajah dan dua anaknya menolak memberi jalan.

Adu mulut berujung Bryan terjatuh dan terjebak. Mumble lalu memancing macan tutul laut agar mengejarnya dan masuk ke dalam es, sehingga Bryan bisa bebas dan akhirnya menghormatinya. Sayangnya, Erik justru mengira penyelamatan itu hasil dari 'Sven Think', membuat Mumble kecewa.

Ketika mereka kembali ke Emperor-Land, situasinya genting. Sebuah gunung es raksasa menjebak koloni penguin kaisar di sebuah cekungan dengan dinding es tinggi. Mumble, Erik, dan Atticus membagikan persediaan ikan untuk penguin yang terperangkap, sementara Bo kembali ke Adelie-Land untuk mencari bantuan.

Keesokan harinya, kawanan burung skua menyerang koloni. Meski Noah sang Tetua menyemangati untuk melawan, harapan hampir pupus, sampai Bo datang bersama Sven, yang kemudian memimpin kerja sama untuk memberi makan para penguin dengan berburu ikan bersama.