Zehn Jahre, nachdem Skipper, Kowalski, Rico und Private Spaß und abenteuerliche Spezialeinsätze als Lebensziel ausgerufen haben, stehen die vier Pinguine aus dem New Yorker Zoo vor ihrer größten Herausforderung. Oktopus Dave will sich an allen Pinguinen rächen, sie in monströse Kreaturen verwandeln, weil ihm die niedlichen Vögel in jedem Tierpark die Schau stahlen. Doch Dave rechnet nicht mit der souveränen Coolness der Frackträger und der Unterstützung, die sie durch die Superprofis vom Agententeam "Nordwind" erhalten.

Nachdem der Superschurke Gru die drei Waisenkinder Margo, Edith und Agnes adoptiert hat, hat sich in seinem Leben viel geändert. Anstatt als Griesgram Verbrechen zu begehen, dreht sich sein Leben nun um Gute-Nacht-Geschichten, Kindergeburtstage und erste Verehrer der Mädchen. Sein neues Leben wird plötzlich gestört, als Lucy, eine Agentin der geheimen Anti-Villain League, Gru gegen seinen Willen zu deren Zentrale führt. Dort bekommt Gru den Auftrag, die Welt vor einem neuen Bösewicht zu retten. Eifrig macht sich Gru ans Werk und bekommt dabei erneut Hilfe von Dr. Nefario und seinen meist sehr tollpatschigen Minions. Doch seine neue Aufgabe mit der Erziehung seiner Adoptivtöchter in Einklang zu bringen ist nicht leicht und auch mit der Situation, dass Lucy auch außerhalb der Arbeit sehr von Gru angetan ist, überfordert den ehemaligen Einzelgänger.

Zwei Jahre nach den Ereignissen in Hangover 2 führen Phil, Stu und Doug wieder ein ruhiges Leben. Die Tattoos wurden entfernt, Ermittlungsakten bereinigt. Für Alan ändert sich jedoch alles, als sein Vater stirbt und er in eine schwere psychische Lebenskrise stürzt. Mit irrsinnigen Ideen versucht er sich von Frust und Trauer loszureißen. Die drei Freunde beschließen, sich dem trauernden Alan anzunehmen und gemeinsam mit ihm erneut eine Reise nach Las Vegas zu unternehmen um ihn auf andere Gedanken zu bringen. Der Aufenthalt läuft allerdings komplett aus dem Ruder. Die Gruppe gerät an einen heimtückischen Gangsterboss, der Doug entführt und für dessen Freilassung 21 Millionen US-Dollar von Mr. Chow fordert.

Andy Conners erlebt den Albtraum eines jeden Mannes. Er hat gerade mit seiner Freundin Lauren geschlafen, die danach frustriert seufzt. Für Andy ist klar, was das bedeutet: Er hat im Bett versagt. Andy ist erpicht darauf, seinen Mann zu stehen. Um seine Freundin glücklich zu machen, begibt er sich mit Kumpel Layne auf eine Reise durch die Betten, immer bestrebt, seine sexuellen Fähigkeiten zu verbessern. Lauren trifft derweil eine alte Flamme und überlegt, ob sie ein Jobangebot in einer anderen Stadt annehmen soll. Sie entscheidet sich schließlich dafür und besteigt das Flugzeug nach Chicago. Kann Andy ihr seine wahre Liebe noch beweisen, bevor es zu spät ist? Kann er seine neu erworbenen Fähigkeiten zum Einsatz bringen?

Die schüchterne Becca wird gleich von zwei Jungs umworben: Zum einen von dem kränklich anmutenden, kalkweißen Vampir Edward Sullen und zum anderen von Jacob White, einem Werwolf, der sich in brenzligen Situationen in einen kleinen Chihuahua verwandelt. Becca muss sich bis zum Abschlussball für einen dieser smarten jungen Herren entscheiden. Zu allem Übel ist da auch noch das schwierige Verhältnis zu ihrem Vater, der sie immer wieder in peinliche Situationen bringt.

Phil, Alan, Doug und Stu reisen nach Bangkok, wo Stu eine junge Thailänderin heiraten will. Am Tag vor der Hochzeit machen sich Phil, Alan und Stu mit Teddy, dem kleinen Bruder der Braut, auf, um den Junggesellenabschied zu feiern. Am nächsten Morgen wachen die drei Freunde in einem schäbigen Hotelzimmer auf. Alan wurden die Haare rasiert, Stu hat eine Tätowierung im Gesicht, ein kleiner Affe leistet ihnen Gesellschaft. Sie können sich an nichts erinnern, und Teddy ist spurlos verschwunden.

Als Baulöwe Dan Sanders (Brendan Fraser) nach Oregon kommt, ist es aus mit der Harmonie zwischen Mensch und Tier - der karrieregeile Kerl will die naturbelassene Wildnis mit Shopping Malls, einem Golfparcours und fetten Wohnblocks vollstellen. Während Sohnemann Tyler (Matt Prokop) rein gar nichts vom neuen Lebensumfeld hält und sich furchtbar langweilt, ist Gattin Tammy (Brooke Shields) hin und weg von der provinziellen Idylle, der ausgerechnet Dan ein baldiges Ende bereiten soll. Auf Geheiß seines Vorgesetzten Neil Lyman (Ken Jeong) soll der Wald gerodet und der nahe Bieberdamm eingerissen werden. Die Waldbewohner derweil sind da ganz anderer Ansicht und rufen ihre tierischen Sippen zur Résistance gegen Erzfeind Dan auf...

Weil sie ihrem über alles geliebten Zoowärter Griffin dabei helfen wollen, seine Traumfrau zurückzugewinnen, tun die Tiere des Franklin Park Zoos das Undenkbare - sie enthüllen ein Geheimnis, das sie vor den Menschen bislang immer verborgen gehalten haben: Sie können sprechen! Gemeinsam wollen sie Griffin nun die Grundregeln des Paarungsverhaltens und die Kunst der Verführung beibringen. Auf ihre ganz eigene Art ...