Desaparece del zoo el Marsupilami y los responsables avisan a Spirou y Fantasio. Como el ladrón no puede haber abandonado el recinto, lo buscan hasta que, de noche, el rapidísimo ladrón los burla y se fuga. Pero siguen los indicios que tienen, averiguan a qué país se ha marchado, y van tras él. Descubren al responsable último del robo: el propietario de un circo, ansioso por exhibir al Marsupilami. Gracias a las pócimas del conde de Champignac, Spirou y Fantasio comienzan a trabajar en el circo.

El conde inventa el metomol, un gas que funde instantáneamente los metales. Spirou y Fantasio llevan a Palombia al Marsupilami, para devolverlo a su hogar. Pero en Palombia manda el general Zantas, de nuevo el primo Zantafio, que los enrola en su ejército. Con ayuda de Seccotine, del metomol y, por supuesto, del Marsupilami, derrocan a Zantas.

A Fantasio y Spirou les encargan un reportaje de Incognito City, la ciudad de los magnates y las estrellas. Allí, unos ladrones intentan dar un golpe empleando un nuevo gas inventado por el conde, que inmoviliza y silencia a quienes lo huelen. Pero todo se desbarata cuando el Marsupilami desvela una nueva habilidad: sabe hablar.

Spirou y Fantasio van a la selva africana, a la mina de Molomunga. Desde allí quieren ir al monte Kilimakali, donde habita una tribu de gorilas a la que desean hacer un reportaje. Los ingenieros de la mina les avisan que no hay gorilas, pero ellos siguen su camino hasta descubrir no sólo a los gorilas sino también una mina de oro clandestina. En las excelentes escenas de selva brillan los inagotables recursos del Marsupilami.

Spirou, Fantasio y el conde deciden participar en un concurso científico y, a pesar de que sus investigaciones son una y otra vez saboteadas, llegan a descubrir un fascinante mundo submarino, creado por un delincuente que se apoda «la morena». Sus aventuras terminan bien pues el Marsupilami resulta ser anfibio, una cualidad ignorada.

Al regreso de la expedición al Kilimakali, Spirou y Fantasio encuentran a Seccotine, que permaneció en Palombia después de un viaje anterior y se dedicó a filmar la vida ordinaria de los marsupilamis. El álbum es, a partir de ahí, una conferencia de Seccotine mostrando y explicando las costumbres de los marsupilamis: su afición por comerse pirañas y sus luchas contra el jaguar; qué pasa en la selva cuando el Marsupilami tiene uno de sus terribles accesos de cólera; el comportamiento de la presumida hembra marsupilami, el único animal con noción de un aseo decorativo; el modo en que los marsupilamis construyen sus nidos, pues son ovíparos, y cómo nacen y alimentan sus crías; el carácter luchador de los pequeños marsupilamis; la explicación de uno de los misterios más sorprendentes del instinto de los marsupilamis: las crías nacen con la cola anudada y, a lo largo de su vida, se hacen laboriosos nudos con ellas: esto los convierte en unos seres expertísimos en hacer y deshacer nudos complicados.