К событиям «Ледникового периода 3» жизнь главных героев мультфильма потерпела некоторые изменения. Мамонты Манфред и Элли ожидают появление на свет своего детёныша; саблезубый тигр Диего впал в раздумье о том, не стал ли он слишком «мягкотелым» в компании своих друзей.
И только Сид-ленивец снова в своем репертуаре: бредя желанием создать собственное племя, решился украсть несколько яиц динозавра. Он нашел гнездо, провалился в какое-то странное подземелье и успешно усыновил несколько детенышей тираннозавров. Он готов идти до конца и защищать их от их собственной матери, а мамонт-меланхолик, тигр-истерик и безумная белка должны его спасти.
Отправившись спасать Сида, друзья попадают в таинственный растительный мир, скрытый под толщами льда, где они сталкиваются с динозаврами и агрессивной окружающей средой, а так же знакомятся с охотником на динозавров — лаской по имени Бак.
Крысобелка Скрэт (который вновь случайным образом стал виной глобальной проблемы, открыв путь в мир динозавров) по-прежнему гоняется за своим орехом, но на этот раз у него появился конкурент — крысобелка Скрэтти, однако, одновременно с одержимой борьбой за орех, эти двое влюбляются друг в друга.
