偏僻的俄罗斯驻防军区，两列火车相撞爆炸。随即发生了一场匪夷所思的核爆炸，俄罗斯境内造成重大伤亡。美国白宫反核走私情报部门的朱莉亚·凯利（妮可·基德曼 Nicole Kidman饰）博士怀疑这起核意外并非偶然发生的事故。为了追查这起爆炸的始末，查明背后的真相，朱莉亚与陆军特种部队的少尉托马斯·威尔（乔治·克鲁尼 George Clooney饰）受命展开调查。他们在艰苦的调查中，竟发现了一个惊天大阴谋。一名冒充政客的核恐怖分子已携带核弹头进入美国本土，欲炸毁设在纽约的联合国总部。

少年安德鲁（戴恩·德哈恩 Dane DeHaan 饰）就像绝大多数宅男那样，内向、不善言辞，还有轻度的社交恐惧。来自父亲的打骂以及母亲的病重，更让他对周遭的一切充满戒心，成了躲在镜头后面的拍摄狂人，整日陶醉在自己的小世界里。

一群老朋友又将开始一段新的旅程。当猛犸象曼尼（Manny）沉浸在马上要当爸爸的喜悦之时，剑齿虎迭戈（Diego）却为自己的逐渐衰老而黯然伤神，此时树懒希德（Sid）则发现了三枚恐龙蛋，居然“母爱”泛滥，想做这三只小霸王龙的妈妈，结果被小恐龙真正的妈妈霸王龙掳走。