До подій «Льодовикового періоду 3» життя головних героїв мультфільму потерпіло деякі зміни. Мамонти Манфред і Еллі очікують появу на світ свого дитинчати; саблезубий тигр Дієго впав у роздум про те, чи не став він занадто «м'якотілим» у компанії своїх друзів; лінивець Сід, марячи бажанням створити власне плем'я, зважився украсти кілька яєць динозавра. Відправившись рятувати Сіда, друзі попадають у таємничий рослинний світ, схований під товщами льоду, де вони зіштовхуються з динозаврами й агресивним навколишнім середовищем, а так само знайомляться з мисливцем на динозаврів - ласкою на ім'я Бак.Білка Скрет (який знову випадковим чином став провиною глобальної проблеми, відкривши шлях у світ динозаврів) як і раніше ганяється за своїм горіхом, але цього разу в нього з'явився конкурент - білка Скретті, однак, одночасно з одержимою боротьбою за горіх, ці двоє закохуються друг у друга.