超级坏蛋格鲁（史蒂夫·卡瑞尔 Steve Carell 配音）看到埃及金字塔被盗的新闻后，不满当下新贼不断涌现。他在纳法利欧博士（拉塞尔·布兰德 Russell Brand 配音）协助下，打算建造火箭升空去盗取月亮。在向坏蛋银行贷款时，格鲁盗取的收缩射线枪被新贼维克托（杰森·席格尔 Jason Segel 配音）抢走。为了拿回收缩射线枪，格鲁决定领养玛戈（米兰达·卡斯格拉夫 Miranda Cosgrove 配音）、伊迪丝（达娜·盖伊 Dana Gaier 配音）和阿格蕾丝（埃尔希·费舍 Elsie Fisher 配音）这三位孤儿，让她们进入维克托的城堡卖饼干时趁机偷盗。计划成功后他本想悄悄处理掉三个孩子，可在日常相处中，格鲁发现自己越来越离不开她们。但这种感情用事会严重影响他精心策划的盗月计划……