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Come i due precedenti episodi, anche questo film inizia con Scrat che cerca di difendere la sua ghianda. Fa la sua prima apparizione Scrattina, un'avvenente antenata dello scoiattolo volante. Ellie e Manny aspettano il loro primo figlio. Sid e Diego, sentendo di non far parte della famiglia, si dividono da Ellie, Manny, Crash ed Eddie. Diego non ha più il solito spirito di caccia: ormai invecchiando ha perso la velocità, che ritroverà solo alla fine del film. Sid non è proprio come Diego: vorrebbe restare con Manny e Ellie, ma trova delle uova di dinosauro a cui dopo dovrà badare a dei cuccioli di Tirannosauro combinaguai a cui si affezionerà moltissimo. La madre dei tre piccoli dinosauri li ritrova e prende con se anche Sid. Il resto del bizzarro branco cerca Sid nella sotterranea terra dei dinosauri dove, appena arrivati, vengono attaccati da un Anchilosauro, dal quale sfuggono scivolando sul dorso di un Brachiosauro. Trovano l'aiuto di Buck, un bizzarro furetto fuori di testa