Прошло семь лет с тех пор, как герои пережили приключения под землёй. Но на планете наступает новый грандиозный сдвиг — дрейф континентов, который радикально меняет карту мира и подталкивает персонажей к долгому путешествию по открытому морю. Отдельно от своей стаи они оказываются в опасном плавании и вынуждены искать способ продираться вперёд. Чтобы добраться до берегов и попасть в незнакомые края, они конструируют простой плавучий путь, используя огромный кусок льда как плот. Их путь через бурное океанское пространство приводит к появлению загадочных земель, населённых редкими экзотическими животными и людьми-пиратами, встретившими чужаков с недружелелием и подозрением. Ветер перемен гонит героев по новым ландшафтам и подталкивает к сплочению ради выживания и возвращения домой. В это же время Скрат неотступно стремится к своей заветной находке — ореху. Ему удаётся добыть его, но орех оказывается перенесён на новые земли, куда он стремится добраться снова, чтобы завершить свой поход и возможно изменить судьбу всей компании.
Джереми Реннер должен был принять участие в производстве, но покинул проект из-за несогласованности расписаний съемок.
По слухам, первоначальная версия сюжета включала в себя Мэнни, Сида, Диего, Элли и Белку замерзших во льдах и случайно размороженных в музее в наши дни. Фильм предположительно должен был называться «Ice Age: Th4w».