Het einde van de ijstijd nadert en de dieren vinden hun nieuwe, warme omgeving heerlijk: ze verzamelen zich met z'n allen rond poelen smeltwater. Mammoet Manny, luiaard Sid en sabeltandtijger Diego ontdekken echter dat het waterparadijs wel heel erg nat wordt en komen erachter dat de gigantische dam op instorten staat. Als dit gebeurt, zal de vallei waar ze wonen volledig overstromen. De vrienden gaan op een gevaarlijke missie om hun wereld van de ondergang te redden.