Muzlik davri 3 voqealariga ko'ra, multfilmning bosh qahramonlarining hayoti ba'zi o'zgarishlarga duch keldi. Mamontlar Manfred va Elli o'z farzandlarining tug'ilishini kutishmoqda; qilich tishli yo'lbars Diego o'z do'stlari orasida juda "yumshoq" bo'lib qoldimi, deb hayron bo'ldi; dangasa Sid, o'z qabilasini yaratish istagi bilan aqldan ozgan, bir nechta dinozavr tuxumlarini o'g'irlashga qaror qildi. Sidni qutqarish uchun do'stlar o'zlarini muz qatlamlari ostida yashiringan sirli o'simliklar olamida topadilar, u erda ular dinozavrlar va tajovuzkor muhitga duch kelishadi, shuningdek, dinozavr ovchisi - Bak ismli kelinchak bilan tanishadilar.

Skrat kalamush sincap (u yana tasodifan global muammoning sababchisi bo'lib, dinozavrlar olamiga yo'l ochdi) hali ham yong'og'ini ta'qib qilmoqda, ammo bu safar uning raqobatchisi bor - kalamush sincap Skratti, ammo shu bilan birga yong'oq uchun obsesif kurash sifatida, ikki bir-biriga oshiq.
К событиям «Ледникового периода 3» жизнь главных героев мультфильма потерпела некоторые изменения. Мамонты Манфред и Элли ожидают появление на свет своего детёныша; саблезубый тигр Диего впал в раздумье о том, не стал ли он слишком «мягкотелым» в компании своих друзей; ленивец Сид, бредя желанием создать собственное племя, решился украсть несколько яиц динозавра. Отправившись спасать Сида, друзья попадают в таинственный растительный мир, скрытый под толщами льда, где они сталкиваются с динозаврами и агрессивной окружающей средой, а также знакомятся с охотником на динозавров — лаской по имени Бак.

Крысобелка Скрэт (который вновь случайным образом стал виной глобальной проблемы, открыв путь в мир динозавров) по-прежнему гоняется за своим орехом, но на этот раз у него появился конкурент — крысобелка Скрэтти, однако, одновременно с одержимой борьбой за орех, эти двое влюбляются друг в друга.