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...

Der gutmütige Emmet wird eines Tages von der abenteuerlustigen Wyldstyle entführt. Sie glaubt, in dem Normalo den von einer Prophezeiung angekündigten Meisterbauer gefunden zu haben. Unter der Führung des alten Mystikers Vitruvius soll Emmet gemeinsam mit Batman und Wyldstyle den skrupellosen Bösewicht Lord Business aufhalten. Der möchte mit Hilfe zahlloser finsterer Schergen das Universum zusammenkleben - und somit die LEGO-Welt zerstören. Obwohl Emmet darauf beharrt, dass er nicht der Auserwählte ist, glaubt insbesondere Wyldstyle an seine außergewöhnlichen Fähigkeiten. Ebenfalls mit von der heldenhaften Partie sind Pirat Eisenbart, Weltraumfahrer Benny und das liebreizende Einhorn Kitty.