De helden van de twee vorige Ice Age-avonturen zijn terug! In deze derde film probeert Scrat nog steeds om zijn noot te vangen (ondertussen vindt hij misschien de ware liefde), wachten Manny en Ellie op de geboorte van hun mini-mammoet, voelt ook Sid de luiaard de drang om een gezin te stichten en gaat hij aan de haal met enkele dinosauruseieren en vraagt Diego de sabeltandtijger zich af of zijn vrienden hem geen “softie” maken. In een poging om de ongelukkige Sid te redden, waagt de bende zich in een mysterieuze, ondergrondse wereld, waar ze oog in oog komen te staan met dinosaurussen. Daar ontmoeten ze ook Buck, een meedogenloze, eenogige en op dinosaurussen jagende wezel…