La cinta comienza con Scrat, quien se sube en un gigantesco bloque de hielo y encuentra una bellota.
Ya en el Sur, los animales han llegado a un nuevo lugar, un parque acuático conformado por glaciar que ha hecho del lugar un centro de reunión para algunos de los animales de la primera película, con algunas nuevas especies como Gastornis, Platybelodon, Buey almizclero y otros más, Manny, Sid y Diego están por enfrentar un nuevo reto.
La Era de Hielo está por llegar a su fin y los animales se deleitan en ese nuevo paraíso con el hielo derritiéndose que es su nuevo mundo advertidos antes por Fast Tony (Tony Veloz en Hispanoamérica, Tony el Rápido en España), un armadillo que llama la atención de todos sobre las inundaciones, mencionando que la corteza y las cañas que vende son necesarios para mantenerse vivo de una supuesta inundación inminente.
Más tarde, el bloque de hielo en el que estaban los dos reptiles marinos se descongela del todo, y al primero que devoran es a Stu, el Glyptodonte torpe amigo de Fast Tony, quien descubre su caparazon vacío y se lo lleva, mientras los dos reptiles marinos ven a los mamíferos y los siguen por los canales de agua que se forman con el deshielo.
Luego, mientras la manada avanza hacia la corteza, pasan por un campo de hielo, pero no se percatan de que los reptiles marinos prehistóricos que estaban congelados (llamados Cretáceo y Malacara) los seguían, al llegar a un pedazo de hielo ambos saltan del agua y los atacan, Manny se enfrenta a Cretáceo mientras que Sid y Diego escapan de Malacara, Cretáceo salta sobre Manny, pero gracias a sus colmillos Manny lo arroja fuera, así que los reptiles marinos se retiran, salvándose por el momento.
Más tarde Manny y Ellie descubren una zona que Ellie recuerda como el lugar donde fue adoptada (según se cuenta ella perdió a su familia durante una nevada y al llegar a esa zona se encuentra con las zarigüeyas).
Por último, se da cuenta de que es un mamut, pero se distancia de Manny cuando este le sugiere "seguir con la especie", esta pelea casi los conduce a morir en un cañón rocoso.
Al bajar, se escuchan pisadas que vienen detrás de la corteza ya naufragada, una colosal manada de mamuts llega, reuniéndose con Manny y Ellie por un momento, para continuar su migración, Ellie quiere ir con los demás mamuts, pero Manny quiere estar únicamente con Ellie, ya que le tomó cariño, ella se va por un momento pero Manny va tras ella y le dice lo que siente, cuando acepta el resto de los mamuts da un gran barritado en señal de suerte, luego Manny y Ellie van con Diego, Sid y sus hermanos, demostrando que ampliaron su manada.