Après que Scrat a provoqué la déviation d'un gros astéroïde vers la Terre, Sid, Diego, Manny et leurs amis cherchent un moyen de stopper l'apocalypse imminente.
Dans sa quête perpétuelle et épique de son fameux gland, Scrat se retrouve malgré lui catapulté dans l'espace où il procède accidentellement à l'agencement des planètes du système solaire mais provoque aussi une énorme menace sur la Terre. Car au-delà du déclenchement d'une pluie de météorites, c'est un astéroïde géant qui se dirige tout droit vers la planète bleue et jure de la disparition inévitable de toute forme de vie à sa surface. Face au danger cosmique et fatal approchant, Sid, Diego, Manny et tous leurs amis décident alors de quitter leur foyer pour chercher un moyen de stopper l'apocalypse imminente. Ils peuvent compter sur leur ami Buck, belette excentrique et intrépide, qui a peut-être une idée pour sauver leur monde...
Les aventures préhistoriques des personnages, désormais bien connus des spectateurs, n'en finissent pas de séduire petits et grands.