地球上的冰河期终于就快要结束了！面对一天天变暖的天气，动物们都欢欣鼓舞。万物回春的天气里，食物多种多样，生活无忧无虑……我们第一集的三个英雄迭戈（剑齿虎）、曼尼（猛犸）和希德（树獭）却在普世欢腾的气氛中察觉出了危机：随着地球逐渐变暖，水位正慢慢上升，照这个速度下去，动物们的家园很快将被淹没。于是，动物们在迭戈、曼尼和希德的带领下，又开始了找寻新家园的旅途。路上，除了欢笑连连，还有苦难多多。动物们最终能否克服困难，找到一个全新的天地？
曼尼、希德和迭戈生活在一个山谷里，周围都是高高的冰墙。三人发现冰墙实际上是一座大坝，几乎无法容纳水库，如果水坝溃决，水库可能会淹没山谷。一只秃鹫告诉他们，山谷的另一端有一艘船可以救他们，但他们必须在三天内到达那里。一块冰从大坝顶部脱落，他们开始立即疏散。曼尼也在努力思考自己可能是最后一头活着的猛犸象，而迭戈则因不会游泳而 患有严重的恐水症。
与此同时，白垩纪的Cymbospondylus和Maelstrom的Pliosauroidea——两者自中生代以来都处于冰冻状态——因冰雪融化而逃脱，并在洪水期间试图吃掉所有能吃掉的哺乳动物。在上船的途中，三人遇到了艾莉，一头猛犸象，她相信自己是一只负鼠，还有卡什和艾迪，两只顽皮的负鼠，艾莉认为它们是她的兄弟。希德邀请他们一起上船，艾莉接受了。在穿越池塘时遭遇白垩纪和大漩涡的危险后，希德试图教迭戈如何游泳，而艾莉意识到她是一头猛犸象。曼尼开始爱上她，但一开始否认自己的感情，因为他觉得自己正在取代已故的妻子和孩子。尽管与曼尼有过亲密的时刻，但当他建议“拯救他们的物种”时，她与他保持了距离。当埃莉和曼尼脚下的地面龟裂时，他们必须合作拯救这群人，最终他们和解了。之后艾莉开始回应曼尼的感情。
晚上，牛群休息了一会儿，当其他人都在睡觉时，希德被一群小树懒绑架了，他们相信他是火神，将他扔进火山来牺牲他是唯一的方法。阻止洪水；席德险些逃脱，并在其他人醒来后与他们重聚。在遭到秃鹰的骚扰后，一行人在一片热间歇泉后面找到了这艘船。当两只猛犸象争论哪条路线最安全时，曼尼、希德和迭戈与艾莉、克拉什和埃迪分开。
就在曼尼、希德和迭戈绕过间歇泉时，冰坝溃决，向山谷释放了洪水。艾莉、克拉什和埃迪走了更安全但更远的路，由于落石而被困在山洞里。克拉什和埃迪从一个小洞逃脱并警告曼尼，曼尼冲回来救艾莉。克拉什和艾迪被水流冲走；希德试图拯救他们，但在冰块上被撞昏了。迭戈克服了对水的恐惧，拯救了席德和负鼠。白垩纪和漩涡在水下伏击曼尼，但曼尼诱骗他们移开一块巨石，杀死了他们，同时释放了艾莉。曼尼和艾莉在一块巨石上与其他人重聚，但水位仍在上涨。与此同时，斯克莱特在经历了一系列的不幸事件后才夺回了他的橡子，爬上他们旁边邻近的冰川墙，当他刺破冰层时，无意中留下了一条长裂缝。裂缝扩大为巨大裂缝裂开墙壁并排出洪水，拯救了所有人；在此过程中，Scrat掉入裂缝并被冲走。
不久之后，希德再次遇到了迷你树懒部落。他们的领导者建议席德加入他们，认为他是阻止洪水的人，但迭戈拒绝让席德走，说他是他们团队的重要组成部分。后来一群猛犸象从裂缝中出现，向大家证明猛犸象并没有真正灭绝。曼尼最初让艾莉和猛犸象群一起走，但在希德和迭戈鼓励他摆脱过去之后，他追上了她，表达了和她在一起的愿望。曼尼、希德、迭戈、艾莉、克拉什和埃迪随后冒险走出山谷。
掉入裂缝差点被淹死后，斯克莱特有了濒死体验，进入了一个充满橡子的天堂。突然，当他即将到达一颗巨大的橡子时，他发现自己被“吸了回来”。斯奎特随后发现他已经被席德救活了。斯克莱特很生气，认为希德偷了他的橡子，并开始恶毒地攻击他。