Varoitus:Seuraava kirjoitus paljastaa yksityiskohtia juonesta.
Manu (Ray Romano) ja Ellie (Queen Latifah) ovat saamassa lapsen. Hu puhuvat paljon perhe-elämästä, mistä laiskiainen Sid (John Leguizamo) muuttuu kateelliseksi. Sapelihammastiikeri Diego (Denis Leary) on päättänyt, että olisi vain tiellä jos jäisi nykyiseen laumaansa. Sid löytää yllättäen kolme suurta munaa, joiden hän luulee olevan hylättyjä. Sid hoitaa munia ja lopulta niistä kuoriutuu kolme dinosaurusta. Niiden oikea emo on lähtenyt jäätikölle etsimään poikasiaan ja löytäessään ne vie ne mukanaan maanalaiseen dinosaurusten kadonneeseen maailmaan. Sid siirtyy pois poikasten mukana.
Manu, Ellie, Diego sekä opossumikaksoset Crash (Seann William Scott) ja Eddie (Josh Peck) lähtevät pelastamaan ystäväänsä ja kohtaavat matkalla monia onnettomuuksia. Heidän joukkoonsa liittyy näätä Buck (Simon Pegg), jonka tavoitteena on surmata petodinosaurus lempinimeltä Rudi. Buck johtaa seurueen halki dinosaurusten maailman, ja lopulta Sid löytyy keskeltä laavavirtausta. Buck, Crash ja Eddie liitävät lentoliskolla pelastamaan Sidin, joka on dinosaurusemon hylkäämänä kivenlohkareella laavavirtauksen keskellä.
Sid pelastuu, ja Ellien sekä Manun lapsi syntyy. Tyttömammutti saa nimekseen Kirsikka. Ystävykset lähtevät yhdessä taivaltamaan takaisin kotiin, mutta Rudi hyökkää viimeinkin seurattuaan heitä jonkin matkaa. Ystävykset yrittävät pärjätä valtavan dinosauruksen kanssa kehnoin tuloksin. Lopulta dinosaurusemo ilmestyy paikalle poikasineen ja työntää Rudin rotkoon. Sid hyvästelee ”poikasensa” ja lähtee toisten kanssa takaisin napajäätikölle. Buck lähtee mukaan, mutta päättääkin kuullessaan Rudin vaimean karjaisun palata viidakkoon hoitamaan tavoitteensa loppuun.
