自從與瑪戈(米蘭達·卡斯格拉夫 Miranda Cosgrove 配音)、伊迪絲(達娜·蓋伊 Dana Gaier 配音)和阿格蕾絲(埃爾?!べM舍 Elsie Fisher 配音)三個可愛的小女孩實現(xiàn)宿命的邂逅,曾經(jīng)的大壞蛋格魯(史蒂夫·卡瑞爾 Steve Carell 配音)可真徹底轉(zhuǎn)型了,他金盆洗手,轉(zhuǎn)而化身為慈祥可親的爸爸和做得一手爛口味布丁果凍的商人。當(dāng)然凡事沒有盡善盡美的,在此期間,憧憬大壞蛋傳奇人生的老搭檔納法利歐博士(拉塞爾·布蘭德 Russell Brand 配音)離他而去,另謀高就。某天,格魯被身懷絕技卻魯莽的特工露西·王爾德(克里斯汀·韋格 Kristen Wiig 配音)綁架,原來露西所在的集團研制出可以改變生物基因的藥物,可他們位于南極的實驗室被神秘竊賊偷走,因此才委托有過壞蛋經(jīng)驗的格魯做臥底?! 〗?jīng)過一番考慮,格魯接受了這項任務(wù),帶著超萌的小黃人們,和露西組成了爆笑連連的追兇搭檔……