Manny och Ellie väntar sin första baby-mammut, Diego funderar på om hans nya umgänge gjort honom till en mjukis och Sid är stolt familjefar till ett gäng dinosaurieägg som han tagit med sig hem. Det visar sig inte vara det bästa sättet att bilda familj på, så för att rädda Sids sengångarskinn beger sig gänget till en värld under jorden där de träffar på dinosaurier, kämpar mot både flora och fauna och möter en ettrig enögd dinosauriejägare vid namn Buck.

Manny, Sid och Diego är tillbaka. Istiden går mot sitt slut och alla djur gläds åt den nya världen som är ett smältande paradis av vattenparker, gejsrar och gyttjehål.
Men trion upptäcker att all den smältande isen kommer svämma över deras dal och nu måste de finna ett sätt att varna alla andra och komma undan vattenmassorna.