超级坏蛋格鲁（史蒂夫·卡瑞尔 Steve Carell 配音）在传闻埃及金字塔被盗的新闻后不满市面上新贼辈出，决议在纳法利欧博士（拉塞尔·布兰德 Russell Brand 配音）的协助下建造火箭升空盗取月亮。在向坏蛋银行贷款的过程中，格鲁盗取的缩短射线枪被新贼维克托（杰森·席格尔 Jason Segel 配音）抢走。为了夺回缩短射线枪，格鲁决议领养三位孤儿——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），使用她们进入维克托的城堡兜销饼干的机会施行盗窃，计划成功后再悄悄处理掉三个小孩。然而在平凡的日常共处中，格鲁却发现自己越来越离不开这三个小鬼，但这样的感情用事却将严重影响缜密的盗月计划……