该片描述在冰河纪这个充满惊喜与危险的蛮荒时代，因为一名突如其来的人类弃婴，让三只性格迥异的动物不得不凑在一起，尖酸刻薄的长毛象，粗野无礼的巨型树獭，以及诡计多端的剑齿虎，这三只史前动物不但要充当小宝宝的保姆，还要历经冰河与冰山各种千惊万险护送他回家。

《冰河世纪》的故事围绕着三只冰河时期的史前动物和一个人类弃婴展开。冰河期使得动物们纷纷迁移寻找食物。心地善良的长毛象——曼弗瑞德、嗜食的树獭——希德、狡猾的剑齿虎——迪亚戈，这三只性格迥异的动物为了使一个人类的小孩重返家园，竟然聚在了一起，组成了一只临时护送队，踏上了漫漫寻亲路。一路上这三只动物矛盾重生，迪亚戈心生毒计，想诱领队伍踏入自己族类设下的致命伏击，但在他们共同经历了雪崩、饥荒等无数险境之后，这些与严酷环境抗争的经历使迪亚戈开始对自己的计划动摇了。

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