L'éternelle quête de Scrat pour attraper son insaisissable gland le catapulte dans l'espace, où il déclenche accidentellement une série d'événements cosmiques qui vont transformer et menacer le monde de l'Age de Glace. Pour survivre, Sid, Manny, Diego et le reste de la bande vont devoir quitter leur foyer et se lancer dans une nouvelle aventure pleine d'humour au cours de laquelle ils vont traverser d'incroyables paysages exotiques et rencontrer des personnages tous plus étonnants les uns que les autres.
Blu a pris son envol et se sent désormais chez lui à Rio de Janeiro, aux côtés de Perla et de leurs trois enfants. Mais la vie de perroquet ne s'apprend pas en ville et Perla insiste pour que la famille s'installe dans la forêt amazonienne alors qu'ils découvrent que d'autres aras bleus y vivent.
Snoopy, le beagle le plus adorable du monde, se lance dans sa plus grande mission en prenant son envol pour poursuivre son ennemi juré le Baron Rouge, tandis que son meilleur ami, Charlie Brown, commence sa propre quête épique.