Noch immer ist Rattenhörnchen Scrat mit seiner heiß geliebten Nuss beschäftigt. Doch dieses Mal setzen seine Missgeschicke eine Kette von Ereignissen in Gang, die sogar die ganze Welt bedrohen: Denn bei seinen Abenteuern stößt er zufällig auf ein UFO, das im Eis eingefroren war, bringt es zum Starten und schießt damit ins Weltall. Dort sorgt er dafür, dass nicht nur viele kleine Meteoriten auf die Erde stürzen, sondern auch ein riesengroßer droht, den gesamten blauen Planeten zu vernichten. Für das Mammut Manny, Faultier Sid und Säbelzahntiger Diego beginnt die aufregende Suche nach einer Möglichkeit, die Katastrophe abzuwenden. Dabei stehen ihnen viele alte und neue Kumpanen zur Seite. Bei der Absturzstelle eines Meteoriten, der vor langer Zeit schon auf der Erde aufprallte, machen sie dann eine erstaunliche Entdeckung...

Koala Buster Moon leitet ein Theater, um das es nicht sonderlich gut bestellt ist. Als er merkt, dass er ohne Anstrengungen nicht aus den roten Zahlen kommt, ruft Buster kurzerhand zu einem Gesangswettbewerb auf. Gemeinsam mit seinem treuen Freund, dem Schaf Eddie, das am liebsten an der Konsole zockt und am Pool rumhängt, lädt er zum Vorsingen. Unter den Teilnehmern des Wettbewerbs sind der rappende Jung-Gorilla Johnny, die alleinerziehende Schweine-Mama Rosita, die betrügerische Jazz-Maus Mike, die unter Lampenfieber leidende Elefanten-Teenagerin Meena und Stachelschwein-Weibchen Ash, das seinen arroganten Freund loswerden und nun auf Solopfaden wandeln will. Jedes der stimmgewaltigen Tiere träumt von der großen Karriere...