20.000 anni fa: la Terra sta entrando nell'era glaciale. Tutti gli animali iniziano la migrazione verso il sud, alla ricerca di un clima più caldo.
Sid, un bradipo, viene però lasciato a dormire dalla sua famiglia. Al risveglio, ormai solo e abbandonato, decide di seguire Manfred, un mammut diretto verso nord.
Una tribù di umani è costretta alla fuga da Soto, Diego e Zeke, un branco di tigri dai denti a sciabola. Per sfuggire a questo attacco, una donna con il suo bambino, si getta nel fiume, ma stremata dalla corrente, riesce a lasciarlo sulla riva, salvandolo da una fine certa. Sid e Manfred trovano il piccolo e decidono di riconsegnarlo alla famiglia. La tigre Diego si offre di accompagnarli, ma nasconde le peggiori intenzioni.
E in questa avventura incontreranno diversi personaggi e si imbatteranno in situazioni spassose.
Nel frattempo, parallelamente alla storia principale, possiamo seguire la vicenda dello scoiattolo Scrat, che ha un solo ed unico pensiero: mettere al sicuro la sua preziosissima ghianda.