Tras los acontecimientos de la Edad de Hielo: La Meltdown, la vida comienza a cambiar para Manny (Ray Romano) y sus amigos: Scrat todavía está en la caza para conservar su amada bellota, mientras que la búsqueda de un posible romance en una hembra sable dientes de ardilla llamada Scratte. Manny y su nueva esposa Ellie (Queen Latifah) están esperando un bebé, lo que deja Manny ansioso por asegurar que todo esté perfecto para cuando llegue su bebé. Diego (Denis Leary) está harta de ser tratada como una casa-gato y reflexiona sobre la noción de que él se está convirtiendo en demasiado tranquilo. Sid (John Leguizamo), comienza a desear una familia de su propia, y así roba unos huevos de dinosaurio que lleva a Sid acabar en un mundo subterráneo, donde los dinosaurios vagan libres, y donde su rebaño deben rescatarlo, mientras esquiva los dinosaurios y se enfrentan a peligros izquierda y derecha, y una reunión con comadreja conocido como Buck (Simon Pegg), que la caza de dinosaurios intensamente.
