Scrat is still trying to nab the ever-elusive nut and maybe finding true love; Manny and Ellie await the birth of their mini-mammoth; Diego the saber-toothed tiger wonder if he's growing too 'soft' handing with his pals; and Sid the sloth gets into trouble when he creates his own makeshift family by hijacking some dinosaur eggs. On a mission to rescue the hapless Sid, the gang ventures into a mysterious underground world, where they have some very close encounters with dinosaurs, battle flora and fauna, run amuck, and meet a relentless, one-eyed, dino-hunting weasel named Buck.

Scrat yine asla ele geçiremediği meşe palamudunun, (ve bu sefer belki aşkın da) peşindedir. Manny ve Ellie yavruları minik mamutun doğmasını beklemektedirler. Miskin Sid, bulduğu dinozor yumurtalarından çıkan yavrularla kendine geçici bir aile kurar fakat bu, Sid için pek de iyi olmayacaktır. Kılıç dişli kaplan Diego da arkadaşlarıyla ilişkisinde çok yumuşak bir tavır sergileyip sergilemediğini sorgulamaktadır. Sid'i başına aldığı belalardan kurtarmak için çıktıkları yolculukta kendilerini birden gizemli bir yeraltı dünyasında bulan ekip, karşılaştıkları dinozorlar, aklını kaçırmış gibi duran değişik hayvan türleri, yeni bir bitki örtüsü ve tek gözlü, acımasız dinozor avcısı gelincik Buck ile heyecan dolu ve bir o kadar da eğlenceli bir maceranın ortasında kalırlar. Tarihin en cesur kahramanları Manny, Sid, Scrat, Scratiye, Diego, Buck ve arkadaşları başka hiçbir memelinin cesaret edemeyeceği yerlere gidiyor, maceraya hazır olun.