Eekhoorn Scrat is zoals altijd op zoek naar eikeltjes (en de ware liefde), Manny en Ellie zijn in verwachting van een kleine mammoet, sabeltandtijger Diego vraagt zich af of hij door zijn vrienden niet te 'soft' is geworden en Sid de luiaard komt in de problemen wanneer hij een gezin wil stichten door een paar dinosauruseieren te stelen. Het team gaat op pad om Sid te redden en komt in een mysterieuze wereld terecht. Ze komen oog in oog te staan met dinosaurussen...en een op dino's jagende eenogige wezel.