Ambulansbesättningar på platsen vid A456 Hagley Road West i Birmingham sade att det var "förbluffande" de inuti inte var mer allvarligt skadade.
Barnen, som var fem och sex år, fördes till barnsjukhuset i Birmingham, och mannen begav sig till Drottning Elizabeths sjukhus.
Deras skador anses inte vara livshotande eller livsförändrande.
Bilder tweeted by West Midlands Ambulance Service visar bilen monterade trottoaren och krossade genom barriären på ön ovanför vägen i Quinton.
Olyckan inträffade vid 22:30 BST på lördag.
En man och två barn hade en "mirakulös flykt" när bilen de var i störtade av en flyover.