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.

Der verschrobene Gru führt ein zurückgezogenes Leben - unscheinbar lebt er in einer kleinen Nachbarschaft irgendeines Vorortes. Aber was seine Nachbarn nicht wissen: Er plant das größte Verbrechen der Menschheitsgeschichte und will den Mond klauen. Auf dem Vormarsch mit technisch raffinierten Waffen und von der Polizei nicht zu stoppen, findet er aber dann doch - vielleicht - seine Bezwinger. Drei Waisenmädchen entdecken in ihm einen potentiellen Vater. Ist es nun mit seinem Verbrecherleben vorbei ... oder stiehlt er doch noch den Mond?