До подій «Льодовикового періоду 3» життя головних героїв мультфільму потерпіло деякі зміни. Мамонти Манфред і Еллі чекають появу на світ свого дитинчати; шаблезубий тигр Дієго впав в роздуми про те, чи не став він дуже «м'якотілим» в компанії своїх друзів; лінивець Сід, мріючи створити власне плем'я, зважився вкрасти декілька яєць динозавра. Відправившись рятувати Сіда, друзі потрапляють в таємничий рослинний світ, прихований під товщами льоду, де вони стикаються з динозаврами і агресивним довкіллям, а так само знайомляться з мисливцем на динозаврів — ласкою на ім'я Бак.

Щуробілка Скрет (який знов випадковим чином став провиною глобальної проблеми, відкривши дорогу в світ динозаврів) як і раніше ганяється за своїм горіхом, але цього разу у нього з'явився конкурент — щуробілка Скретті, проте, одночасно з одержимою боротьбою за горіх, ці двоє закохуються один в одного...