La película está ambientada en la prehistoria, donde Crug lidera a su familia más allá de la comodidad de su hogar después de que este sea destruido por un gran terremoto. Mientras intentan viajar por el desconocido y aterrador mundo, se encuentran con un nómada que cautiva a su clan, en especial a su hermana mayor, con su mente moderna.

Han pasado cinco años desde que Hipo empezó a entrenar a su dragón, rompiendo la tradición vikinga de cazarlos. Astrid y el resto de la pandilla han conseguido difundir en la isla un nuevo deporte: las carreras de dragones. Mientras realizan una carrera, atraviesan los cielos llegando a territorios inhóspitos, donde nadie antes ha estado. Durante un viaje descubren una cueva cubierta de hielo que resulta ser el refugio de cientos de dragones salvajes, a los que cuida un misterioso guardián. Hipo y los suyos se unen al guardián para proteger a los dragones de las fuerzas malignas que quieren acabar con ellos.

Tras un aterrizaje de emergencia en medio del campo gracias al cual salvan la vida un centenar de pasajeros, el comandante Whip Whitaker, que pilotaba el avión, es considerado un héroe nacional. Sin embargo, cuando se pone en marcha la investigación para determinar las causas de la avería, se averigua que el capitán tenía exceso de alcohol en la sangre y que puede ir a la cárcel si se demuestra que pilotó el avión en estado de embriaguez.

La loca persecución de Scrat por su escurridiza bellota desde el principio de los tiempos, tiene consecuencias que cambiarán al mundo: un cataclismo continental que desencadenará la mayor de las aventuras para Manny, Diego y Sid.

Blu, Perla y sus pequeños disfrutan de una vida cómoda, alegre y perfecta en la ciudad de Río de Janeiro, Brasil. Pero Perla tiene muy claro que sus hijos deben aprender a vivir como los pájaros libres y salvajes que son, y para ello está convencida de que lo mejor es trasladarse al Amazonas. Una vez allí, Blu tendrá que enfrentarse a sus nuevos vecinos y a la idea terrible de perder a Perla y a sus hijos porque decidan vivir en la naturaleza salvaje para siempre.

La persecución de Scrat para conseguir su bellota le llevará a un universo donde accidentalmente activa una serie de eventos cósmicos que amenazan al mundo de Ice Age. Para salvarse, Sid, Manny, Diego y el resto de la manada abandonan su hogar para embarcarse en una misión que los llevará por tierras exóticas donde habitan divertidos personajes.