В "Ледниковом периоде 3: Эра динозавров" жизнь главных героев претерпела значительные изменения. Мамонты Манфред и Элли ожидают появления на свет своего малыша; саблезубый тигр Диего задумался о том, не стал ли он слишком "мягким" рядом с друзьями; а ленивец Сид, мечтая о собственной семье, решает украсть несколько яиц динозавра. В попытке спасти Сида, друзья оказываются в загадочном подземном мире, скрытом под толстым слоем льда, где встречаются с динозаврами и опасной окружающей средой. Здесь они знакомятся с новым персонажем — охотником на динозавров, лаской по имени Бак.

Тем временем крысобелка Скрэт, как всегда, не может оставить свой любимый орех в покое. Но на этот раз у него появляется конкурент — крысобелка Скрэтти. Несмотря на ожесточённую борьбу за орех, между ними зарождаются романтические чувства.