影片讲述松鼠奎特（克里斯·韦奇ChrisWedge配音）为了追松果，偶然引发了宇宙事件，改变并威胁着冰川时代的世界。为了拯救自己，话唠树懒希德（约翰·雷吉扎莫JohnLeguizamo配音）、猛犸象曼尼（雷·罗马诺RayRomano配音）、剑齿虎迪亚哥（丹尼斯·利瑞DenisLeary配音），以及别的动物群族必须离开家园，踏上了他们充满喜剧色彩的冒险旅程，他们来到了充满异国情调的新大陆，并遇到了许多形形色色的新角色。
斯克莱特被困在深空，引发了一系列无尽的宇宙事件，这群不相配的史前朋友——猛犸象曼尼；他的伴侣艾莉；剑齿虎迭戈和善意的树懒席德——为桃子的订婚做好准备。现在，在《冰河世纪：大陆漂移》（2012）事件之后，只有一场史无前例的灾难性事件才能阻止这场婚礼。然而命运对他们另有安排：曼尼的秘密愿望即将实现。不久之后，奇怪的流星到达地球大气层。这些前所未有的现象有可能消灭所有生命形式，除非过去值得信赖的同伴用他的专业科学知识伸出援手。这一次，事情变得棘手了。
和往常一样，电影开始时，斯克莱特（克里斯·韦奇配音）试图找到一个地方来存放他的橡子。在他把它插进冰里之前，他掉进了一些冰里，掉进了一个乍一看像是一个洞穴的地方。斯克莱特将橡子放在一个垫子上，垫子启动了一个巨大的飞碟。他将它从被困的冰块中弹出并进入太空。在像弹球或台球一样击中行星后，斯克莱特最终和橡子一起从碟子中射出。他决定将它粘到一颗小行星上，自然地使其分裂并飞向地球。在地球上，曼尼（雷·罗马诺配音）和桃子（科克·帕尔默配音）正在用龟壳打曲棍球，而古惑狼和艾迪（西恩·威廉·斯科特和乔什·佩克配音）则在打曲棍球。皮奇斯的未婚夫朱利安（亚当·迪瓦恩配音）也加入了他们的行列，朱利安是一头可爱的猛犸象。艾莉（奎因·拉提法配音）和奶奶（万达·赛克斯配音）进来。朱利安给艾莉送花，曼尼对此很恼火，就像朱利安做的其他事情一样，尽管其他人都爱他。艾莉随后将桃子拉走，要求处理一些私人事务。
Sid（约翰·雷吉扎莫 John Leguizamo 配音）正在练习向另一只名叫 Francine（梅丽莎·劳奇 Melissa Rauch 配音）的树懒求婚。他认为她是他的真爱，但他们只约会了一次14分钟，她受不了他。弗朗辛让希德独自一人和他过早组建的墨西哥流浪乐队在一起。他用一片毒藤叶擦眼泪。
曼尼与迭戈（丹尼斯·利里配音）谈论艾莉的行为怪异。至于迭戈，他和希拉（詹妮弗·洛佩兹配音）曾考虑过拥有自己的孩子，但孩子们似乎很害怕他们。当两个孩子走过时，他们吃了一些浆果，果汁从他们长着尖牙的嘴里滴下来，这并没有什么帮助。
曼尼发现艾莉和所有其他动物朋友正在为他们的周年纪念日组织一场聚会，而曼尼完全忘记了。在这一切变得明显之前，烟花开始在天空中绽放，每个人都认为这是曼尼送给她的礼物。在聚会期间，朱利安无意中透露，他和皮奇斯结婚后将搬离曼尼和艾莉，尽管他们相信他们两个会作为邻居住在他们附近。片刻之后，一颗流星向他们所有人坠落。当一场全面的流星雨开始降临时，动物们纷纷逃命寻找掩护。牛群跑进一个山洞，等待它出来。
在地下，驰龙（或“恐龙鸟”）家族——加文（尼克·奥弗曼配音）和他的两个孩子格蒂（斯蒂芬妮·贝翠丝配音）和罗杰（马克斯·格林菲尔德配音）——从三角龙身上偷走了一枚蛋。黄鼠狼巴克（西蒙·佩吉配音）俯冲而下，追赶恐龙鸟，取回了蛋，并把它还给了妈妈。然后巴克发现了一根古老的石柱，它预言了世界末日的事件，他把它带到了地面。恐龙鸟决定跟踪他并杀死他。
兽群向山洞外望去，发现一切都几乎变成了废墟。巴克从地下的洞里爬出来，与朋友们重聚，同时遇到了希拉、奶奶、朱利安和成年的桃子。巴克拉出柱子并解释说，每隔几千年，地球就会被一颗在同一地点坠毁的巨大流星清理干净，所以如果他们能前往坠毁地点，他们也许可以找到阻止这颗流星的方法从击中。当他们出发时，恐龙鸟听到了他们的计划，加文认为他们可以避免它，因为他们可以飞行并避免坠机，但罗杰称他这是一个坏主意，所以加文像往常一样斥责他。
在途中，牛群捡起了一些碰巧被磁化的岩石。由于卡什和埃迪很困惑（或者只是太笨而无法理解），巴克将他们带入自己的脑海中，与尼尔·德巴克·黄鼠狼（尼尔·德格拉斯·泰森配音）、毕达哥拉斯·巴克和机器巴克一起，解释了磁力吸引力。岩石。牛群认为，如果他们获得足够的这些岩石，他们就可以将流星推离地球。
斯克莱特继续发疯，他利用这艘船在地球上制造了一些麻烦。他拉动月球围绕地球运行，导致水位上升，从而让牛群通过。然后他撞到了另一个星球并引发了一场电风暴。动物们互相保护，免受威胁。
曼尼和艾莉试图阻止桃子和朱利安的搬走计划。曼尼首先和朱利安打曲棍球，但由于朱利安不太协调，曼尼不小心用冰球击中了他的脸，导致他掉进冰冷的水中（不过他没事）。后来，艾莉（在希德、迭戈、克拉什和艾迪的帮助下）向桃子提出了一些她和朱利安作为父母可能面临的问题。桃子很快就像冠军一样处理好一切。
牛群休息过夜。恐龙鸟跟踪他们并派罗杰去抓巴克。他飞进山洞，但最终却带着奶奶。她并不害怕恐龙鸟，即使盖文把她整个吞掉了。当她威胁要从某个鬼地方跳出来时，格蒂帮助她爸爸咳出了奶奶。
早上，羊群发现奶奶失踪了。他们听到她的叫喊声，发现声音来自一颗坠毁的小行星，小行星上充满了数千个磁性晶体。他们发现奶奶正在接受一只名叫泰迪（迈克尔·斯特拉汉 Michael Strahan 配音）的兔子的按摩。这群树懒是由一只名叫布鲁克（Jessie J 配音）的漂亮树懒发现的，她（出于其他人似乎无法理解的原因）立即爱上了席德，而他也回报了。布鲁克解释说，他们在地理乌托邦，她把牛群带到了无所不知的香格里拉玛（杰西·泰勒·弗格森配音）那里。当巴克试图请求他帮忙将小行星发射到空中以阻止即将到来的流星时，他让牛群做一些瑜伽练习。香格里拉玛拒绝了，因为这颗小行星让他、布鲁克和生活在小行星上的其他动物保持年轻和有吸引力。
布鲁克请求希德成为她的终身伴侣，希德接受了。他想送给她一颗漂亮的水晶作为礼物，所以他从墙上挑了一颗，这导致整个小行星分崩离析，让动物们看起来像他们正常的年龄，包括布鲁克。香格里拉玛愤怒地责骂席德。然而，当他们清楚地意识到自己所处的危险时（再次感谢Scrat），布鲁克召集了其他动物来帮助兽群堵塞间歇泉，这样他们就可以将晶体扔进一座活火山中，然后将它们射向流星。当他们制定计划时，恐龙鸟突然袭击并试图杀死巴克，但他向罗杰求助，并帮助他说服加文和格蒂帮忙，这样他们就能全部生存下来。恐龙鸟帮助将最大的晶体拉向火山，但它太重而无法推入。曼尼尝试与朱利安一起做，但朱利安建议他们让它滚下山，这样它最终就能滚进火山。这个计划成功了，但直到奶奶堵住最后一个间歇泉后，晶体才冒出来。然后流星飞离轨道并返回太空。动物们庆祝。
希德和布鲁克互相道别，并给对方画画以纪念彼此。奶奶也决定留下来和泰迪在一起。希德离开后，地托邦人进入了一个热水浴缸，一颗水晶落入其中。这让每个人都变得年轻漂亮，包括奶奶和布鲁克。
其余的牛群聚集在一起参加桃子和朱利安的婚礼。曼尼和艾莉终于接受了他们的女儿很快就要组建自己的家庭的事实。然后，迭戈和希拉向那些他们之前害怕的孩子们讲述了他们如何帮助拯救世界的故事。布鲁克到达婚礼现场并与希德重聚，然后为聚会唱了一首歌。
尼尔·德巴克黄鼠狼随后带我们前往火星，向人们展示它曾经是一颗宜居的星球。当斯克莱特出现并让这个地方变得干燥，使其无法居住时，情况就会发生变化。他回到船上并逃跑了。