Die „Ice Age“-Helden Diego, Sid und Manni haben die gewaltige Schmelze aus dem zweiten Film überstanden. Mammutpaar Ellie und Manni erwartet Nachwuchs, und auch Sid denkt darüber nach, eine eigene Familie zu gründen. Seine ungewöhnliche Entscheidung, die Eier eines T-Rex-Weibchens an sich zu nehmen, kommt bei der Dinosauriermutter allerdings gar nicht gut an. Sie entführt Sid und bringt ihn in eine riesige Welt voller Dinosaurier, aus der es scheinbar kein Entkommen gibt. Jetzt müssen Diego, Manni und die anderen Freunde alles daransetzen, das Faultier zu retten.